(57)【要約】      （修正有）【課題】発電装置の始動において電力を消費する際、車両システムとしてのエネルギー効率を向上させる電動車両の制御システムを提供する。【解決手段】発電装置113と、駆動装置114と、蓄電装置108と、電気的に接続された３つの装置108,113,114の動作を制御する動作制御装置115を備え、動作制御装置115は、発電装置113の始動要求が発生すると、電力供給元からの電力を消費して発電モータ102を駆動し、発電状態に遷移する発電モード遷移制御を行う。発電モード遷移制御手段は、蓄電装置108の内部抵抗値を推定もしくは測定により取得し、取得した蓄電装置108の内部抵抗値に基づき、発電装置113の始動に必要な電力供給元を駆動装置114とする駆動装置供給パターンと、発電装置113の始動に必要な電力供給元を蓄電装置108とする蓄電装置供給パターンのうち、エネルギー消費が少ない供給パターンを選択する。【選択図】図１
2010125956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電エンジンを発電モータの駆動源とし発電インバータを有する発電装置と、車両の駆動および回生制動を行う駆動モータと駆動インバータを有する駆動装置と、電力を貯蔵する蓄電装置と、電気的に接続された３つの装置の動作を制御する動作制御装置を備え、
前記動作制御装置は、前記発電装置の始動要求が発生すると、電力供給元からの電力を消費して前記発電モータを駆動し、前記発電エンジンが始動した後、前記発電モータにより作り出された電力を供給する発電状態に遷移する発電モード遷移制御手段を有する電動車両の制御システムにおいて、
前記発電モード遷移制御手段は、前記蓄電装置の内部抵抗値を推定もしくは測定により取得し、取得した前記蓄電装置の内部抵抗値に基づき、前記発電装置の始動に必要な電力供給元を前記駆動装置とする駆動装置供給パターンと、前記発電装置の始動に必要な電力供給元を前記蓄電装置とする蓄電装置供給パターンのうち、エネルギー消費が少ない供給パターンを選択することを特徴とする電動車両の制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載された電動車両の制御システムにおいて、
前記駆動装置供給パターンは、前記駆動装置の回生動作による電力を消費して前記発電装置を始動するパターンであり、
前記蓄電装置供給パターンは、前記蓄電装置の貯蔵電力を消費して前記発電装置を始動するパターンであり、
前記発電モード遷移制御手段は、
前記発電装置の始動要求が発生すると、前記蓄電装置の内部抵抗値を推定もしくは測定により取得する内部抵抗値取得部と、
前記駆動装置供給パターンを選択するか、前記蓄電装置供給パターンを選択するか、の選択基準となる内部抵抗値を、内部抵抗閾値として設定する内部抵抗閾値設定部と、
前記蓄電装置の内部抵抗値と内部抵抗閾値を比較する内部抵抗値比較部と、
前記蓄電装置の内部抵抗値が内部抵抗閾値以上のとき、前記駆動装置供給パターンを選択する駆動装置供給パターン選択部と、
前記蓄電装置の内部抵抗値が内部抵抗閾値未満のとき、前記蓄電装置供給パターンを選択する蓄電装置供給パターン選択部と、
を有することを特徴とする電動車両の制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載された電動車両の制御システムにおいて、
前記内部抵抗閾値設定部は、前記蓄電装置の内部抵抗損失と前記駆動装置の変換損失と前記発電装置の変換損失の和を全損失とし、前記駆動装置供給パターンを選択したときの全損失と、蓄電装置供給パターンを選択したときの全損失と、が一致する内部抵抗測定値を取得し、取得した内部抵抗測定値を内部抵抗閾値として設定することを特徴とする電動車両の制御システム。
【請求項４】
請求項２に記載された電動車両の制御システムにおいて、
前記内部抵抗閾値設定部は、前記変換損失の影響要素情報として、前記蓄電装置の開放電圧を取得し、前記開放電圧が、発電装置と駆動装置の変換損失が最小となる最適電圧の場合の内部抵抗閾値を最大値に設定し、前記開放電圧が、前記最適電圧より高くなるほど内部抵抗閾値が小さくなる値に設定し、あるいは、前記最適電圧より低くなるほど内部抵抗閾値が小さくなる値に設定することを特徴とする電動車両の制御システム。
【請求項５】
請求項２に記載された電動車両の制御システムにおいて、
前記内部抵抗閾値設定部は、前記変換損失の影響要素情報として前記駆動モータの回転数を取得し、前記駆動モータの回転数が高回転数であるほど内部抵抗閾値を大きな値に設定することを特徴とする電動車両の制御システム。
【請求項６】
請求項２に記載された電動車両の制御システムにおいて、
前記内部抵抗閾値設定部は、前記変換損失の影響要素情報として前記発電エンジンの始動電力を取得し、前記発電エンジンの始動電力が大電力であるほど内部抵抗閾値を小さな値に設定することを特徴とする電動車両の制御システム。
【請求項７】
請求項２から請求項６の何れか１項に記載された電動車両の制御システムにおいて、
前記駆動装置供給パターン選択部は、前記蓄電装置が充電状態でないとき、前記駆動装置の回生動作により前記蓄電装置が充電状態になるのを待った後、前記駆動装置供給パターンを選択することを特徴とする電動車両の制御システム。
【請求項８】
請求項７に記載された電動車両の制御システムにおいて、
前記発電モード遷移制御手段は、前記蓄電装置への充電量が下限値を超えているか否かを判断する充電量判断部を有し、充電量が下限値以下である場合には、電力供給元の選択処理に優先し、前記発電装置が消費する電力供給元を前記蓄電装置とする蓄電装置供給パターンを選択することを特徴とする電動車両の制御システム。
【請求項９】
請求項２から請求項８の何れか１項に記載された電動車両の制御システムにおいて、
前記蓄電装置供給パターン選択部は、前記蓄電装置が充電状態であるとき、前記蓄電装置が非充電状態になるのを待った後、前記蓄電装置供給パターンを選択することを特徴とする電動車両の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリーズハイブリッド車両等のように発電装置搭載型の電気自動車に適用される電動車両の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電機搭載型である電動車両の制御システムは、走行時等に適宜、バッテリにより発電機をエンジン始動用の電動機として駆動し、エンジンを始動させる。そして、エンジンを始動させた後には、発電機を電動機としての作動状態から本来の発電機としての作動状態に切換えて発電させ、その発電電力をバッテリや走行用電動機に給電するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、まず、発電モータで発電エンジンのクランキングを行うため、発電エンジンの回転数が所定値になるように発電モータを発電インバータにより制御する。その後、発電エンジンが燃焼を始めトルクを発生すると、発電インバータが発電エンジンの回転数を所定値に保つために発電モータから回生トルクを発生するように制御する。その結果として、発電装置が発電状態になり電力の供給を開始する。
【特許文献１】特開平8-61193号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の電動車両の制御システムにあっては、発電エンジンを駆動源とする発電装置は、その作動開始において、一旦電力を消費し、その後、電力を供給する装置となっている。また、この消費電力は、バッテリから供給されている。一方、回生時には、回生電力をバッテリに蓄電している。
【０００５】
従って、蓄電装置の動作状態や動作環境、例えば、蓄電装置の内部抵抗に依存するなどして、その発電装置の作動に必要な消費電力を蓄電装置から供給する場合、車両システムとしてのエネルギー効率が、必ずしも効率よく発電装置を作動できていない、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、発電装置の始動において電力を消費する際、蓄電装置と駆動装置のうちエネルギー消費が少ない側を電力供給元として選択することで、車両システムとしてのエネルギー効率を向上させることができる電動車両の制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の電動車両の制御システムでは、発電エンジンを発電モータの駆動源とし発電インバータを有する発電装置と、車両の駆動および回生制動を行う駆動モータと駆動インバータを有する駆動装置と、電力を貯蔵する蓄電装置と、電気的に接続された３つの装置の動作を制御する動作制御装置を備えている。前記動作制御装置は、前記発電装置の始動要求が発生すると、電力供給元からの電力を消費して前記発電モータを駆動し、前記発電エンジンが始動した後、前記発電モータにより作り出された電力を供給する発電状態に遷移する発電モード遷移制御手段を有する。
上記電動車両の制御システムにおいて、前記発電モード遷移制御手段は、前記蓄電装置の内部抵抗値を推定もしくは測定により取得し、取得した前記蓄電装置の内部抵抗値に基づき、前記発電装置の始動に必要な電力供給元を前記駆動装置とする駆動装置供給パターンと、前記発電装置の始動に必要な電力供給元を前記蓄電装置とする蓄電装置供給パターンのうち、エネルギー消費が少ない供給パターンを選択する。
【発明の効果】
【０００８】
よって、本発明の電動車両の制御システムにあっては、発電装置の始動要求に対して発電状態に遷移するとき、発電モード遷移制御手段において、蓄電装置の内部抵抗値が推定もしくは測定により取得され、取得された蓄電装置の内部抵抗値に基づき、発電装置の始動に必要な電力供給元を駆動装置とする駆動装置供給パターンと、発電装置の始動に必要な電力供給元を蓄電装置とする蓄電装置供給パターンのうち、エネルギー消費が少ない供給パターンが選択される。
すなわち、発電装置の始動に必要な電力供給元として駆動装置を選択した場合の全損失と蓄電装置を選択した場合の全損失の差は、蓄電装置の動作状態や動作環境等により変動する蓄電装置の内部抵抗損失に大きく依存する。なぜなら、駆動装置や発電装置の変換損失の影響は、全損失の差で相殺される分が抑えられるが、蓄電装置供給パターンの選択側で生じる蓄電装置の内部抵抗損失の影響は、全損失の差をとっても残ることによる。これに対し、蓄電装置の内部抵抗値を入力情報として取得しているため、内部抵抗値の大小により、発電装置の始動に必要な電力供給元として、駆動装置と蓄電装置のうち、いずれの装置を選択した方が、エネルギー消費が少なくなるかを知ることができる。
この結果、発電装置の始動において電力を消費する際、蓄電装置と駆動装置のうちエネルギー消費が少ない側を電力供給元として選択することで、車両システムとしてのエネルギー効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の電動車両の制御システムを実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例４に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１のシリーズハイブリット構成による電動車両の制御システムを示す全体システムブロック図である。以下、図１に基づきシステム構成を説明する。
【００１１】
実施例１の電動車両の制御システムは、図１に示すように、発電エンジン101と、発電モータ102と、発電インバータ103と、駆動インバータ104と、駆動モータ105と、差動減速機106と、駆動輪107と、蓄電装置108と、電動補機109と、蓄電系制御部110と、発電系制御部111と、駆動系制御部112と、発電装置113と、駆動装置114と、動作制御装置115と、を備えている。
【００１２】
この電動車両は、駆動モータ105と、駆動モータ105を制御する駆動インバータ104により構成される駆動装置114が、バッテリユニット等による蓄電装置108に貯蔵された電力を取り出して動力に変換し、必要に応じて差動減速機106により動力変換を行ったうえで駆動輪107を駆動し走行する電気自動車をベースとする。この電気自動車に、航続距離を延長することを主目的とし、発電モータ102と、発電モータ102を制御する発電インバータ103と、発電モータ102の駆動源となる発電エンジン101により構成される発電装置113を付加した、発電機搭載型電気自動車である。
【００１３】
前記電動車両において、動作制御装置115は、蓄電系制御部110と、発電系制御部111と、駆動系制御部112と、を有して構成される。前記蓄電系制御部110は、蓄電装置108から情報を取得し、発電系制御部111と駆動系制御部112に制御情報を出力する。前記発電系制御部111は、蓄電系制御部110と駆動系制御部112から情報を取得し、発電装置113に制御指令を出力する。前記駆動系制御部112は、蓄電系制御部110と発電系制御部111から情報を取得すると共にドライバー入力を取得し、駆動装置114に制御指令を出力する。
【００１４】
前記蓄電系制御部110は、蓄電装置108の端子電圧、通電電流、温度、内部抵抗、貯蔵電力量等のパラメータを測定ないし推定により取得する。そして、取得したパラメータを用いて、発電/非発電の要否を判定し、その要求を発電系制御部111に送る。合わせて蓄電装置108の許可電力範囲を算出して駆動系制御部112と発電系制御部111に送る。
【００１５】
前記駆動系制御部112は、ドライバーのアクセル操作に基づいた駆動力を駆動輪107で発生するように、駆動装置114を制御する。
【００１６】
前記発電系制御部111は、非発電時、発電エンジン101と発電モータ102が停止するように発電装置113を制御し、発電時、発電エンジン101と発電モータ102が効率の良い領域で動作するように、発電装置113を制御する。
【００１７】
前記電動補機109は、エアーコンディショナーやカーナビゲーション等の車載される各種電気負荷装置を総称している。
【００１８】
さらに、前記駆動系制御部112と前記発電系制御部111は、前記蓄電装置108の入出力電力が、蓄電装置108の内部状態により決定される許可電力範囲内になるように協調動作する。
【００１９】
図２は、実施例１の動作制御装置115にて実行される発電モード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである（発電モード遷移制御手段）。図３は、実施例１の制御システムでバッテリ内部抵抗値に対する全損失差（［独立充放電時の全損失］−［ダイレクト配電時の全損失］）の関係特性を示す図である。以下、図２のフローチャートの各ステップについて説明する。
【００２０】
ステップＳ101では、発電エンジン101の始動による発電装置113の発電要求の有無を判断し、YES（発電要求有）の場合はステップＳ102へ進み、NO（発電要求無）の場合はステップＳ101の判断を繰り返す。
【００２１】
ステップＳ102では、ステップＳ101での発電要求有りとの判断、あるいは、ステップＳ107での非充電状態との判断、あるいは、ステップＳ110での充電状態との判断に続き、蓄電装置108の充電量が、下限値を超えているか否かを判断し、YES（充電量＞下限値）の場合はステップＳ103へ進み、NO（充電量≦下限値）の場合はステップＳ111へ進む。
【００２２】
ステップＳ103では、ステップＳ102での充電量＞下限値であるとの判断に続き、蓄電系制御部110にて蓄電装置108の内部抵抗値を推定もしくは測定により取得し、ステップＳ104へ進む（内部抵抗値取得部）。
【００２３】
ステップＳ104では、ステップＳ103での内部抵抗値の取得に続き、蓄電装置108の内部抵抗損失と駆動装置114の変換損失と発電装置113の変換損失の和を全損失とし、駆動装置供給パターンを選択したときの全損失と、蓄電装置供給パターンを選択したときの全損失と、が一致する内部抵抗測定値を取得し、ステップＳ105へ進む（内部抵抗閾値設定部）。
ここで、駆動装置供給パターン選択時の全損失と蓄電装置供給パターン選択時の全損失が一致する内部抵抗測定値とは、図３に示すバッテリ内部抵抗値に対する全損失差（［独立充放電時の全損失］−［ダイレクト配電時の全損失］）の関係特性において、全損失差＝０でのバッテリ内部抵抗値をいう。なお、独立充放電時の全損失は、蓄電装置供給パターン選択時の全損失のことであり、ダイレクト配電時の全損失は、駆動装置供給パターン選択時の全損失のことである。
【００２４】
ステップＳ105では、ステップＳ104での駆動装置供給パターン選択時の全損失と蓄電装置供給パターン選択時の全損失が一致する内部抵抗測定値の取得に続き、取得した内部抵抗測定値を内部抵抗閾値として設定し、ステップＳ106へ進む（内部抵抗閾値設定部）。
ここで、「内部抵抗閾値」とは、発電要求に対する電力供給元として、駆動装置供給パターンを選択するか、蓄電装置供給パターンを選択するか、の選択基準となる内部抵抗値をいう。
【００２５】
ステップＳ106では、ステップＳ105での内部抵抗閾値の設定に続き、ステップＳ103で取得した内部抵抗値が、ステップＳ105で設定した内部抵抗閾値以上であるか否かを判断し、YES（内部抵抗値≧内部抵抗閾値）の場合はステップＳ107へ進み、NO（内部抵抗値＜内部抵抗閾値）の場合はステップＳ110へ進む（内部抵抗値比較部）。
【００２６】
ステップＳ107では、ステップＳ106での内部抵抗値≧内部抵抗閾値であるとの判断に続き、蓄電装置108が充電状態であるか否かを判断し、YES（充電状態）の場合はステップＳ108へ進み、NO（非充電状態）の場合はステップＳ102へ戻る。
ここで、「充電状態」を「駆動装置114での回生動作中」としない理由は、回生動作中であっても充電されていない状態、例えば、回生電力を電動補機109で消費している場合があるためである。
【００２７】
ステップＳ108では、ステップＳ107での駆動装置114の回生動作による充電状態であるとの判断に続き、駆動装置114の回生動作による電力を消費して発電装置113を始動する駆動装置供給パターンを選択し、ステップＳ109へ進む（駆動装置供給パターン選択部）。
【００２８】
ステップＳ109では、ステップＳ108での駆動装置供給パターンの選択、あるいは、ステップＳ111での蓄電装置供給パターンの選択に続き、電力供給元からの電力を消費し、発電装置113を発電状態に遷移させ、エンドへ進む。
ここで、「発電状態」とは、発電モータ102により発電エンジン101をクランキングし、発電エンジン101が燃焼を開始しトルクを発生すると、発電インバータ103が発電エンジン101の回転数を所定値に保つ制御を行うことで、発電モータ102から回生トルクを発生し、発電モータ102により作り出された電力を発電装置113から外部へ供給する状態をいう。
【００２９】
ステップＳ110では、ステップＳ106での内部抵抗値＜内部抵抗閾値であるとの判断に続き、蓄電装置108が充電状態であるか否かを判断し、YES（充電状態）の場合はステップＳ102へ戻り、NO（非充電状態）の場合はステップＳ111へ進む。
【００３０】
ステップＳ111では、ステップＳ110での非充電状態であるとの判断、あるいは、ステップＳ102での充電量≦下限値であるとの判断に続き、蓄電装置108の貯蔵電力を消費して発電装置113を始動する蓄電装置供給パターンを選択し、ステップＳ109へ進む（蓄電装置供給パターン選択部）。
【００３１】
次に、作用を説明する。
実施例１の電動車両の制御システムにおける作用を、「発電モード遷移時の発電装置動作」、「電力供給元の選択による発電モード遷移制御作用」、「充電量が下限値以下の時の発電状態への遷移作用」に分けて説明する。
【００３２】
［発電モード遷移時の発電装置動作］
図４は、実施例１の発電装置が非発電状態から発電状態へと遷移する過程での発電エンジントルク・発電エンジン回転数・発電モータ電力の各特性を示すタイムチャートである。以下、図４を用いて発電モード遷移時の発電装置動作を説明する。
【００３３】
まず、T0≦T≦T1の区間では、発電装置113が非発電状態であり、発電エンジン101は燃焼を行っておらず、回転もしていない。発電モータ102も休止しており電力の授受は発生していない。
【００３４】
そして、T1＜T≦T2の区間では、まず発電装置113が発電状態に遷移するために、発電装置113が効率の良い領域で動作できる発電エンジン101のトルクと回転数をそれぞれ目標トルクと目標回転数として設定する。次に、図４の発電エンジン回転数特性に示すように、発電エンジン101が目標回転数に到達するよう、発電モータ102を発電インバータ103で制御する。つまり、発電モータ102が発電エンジン101をクランキングしており、発電エンジン101は目標回転数に到達するまでの間は燃焼をしないため、図４の発電エンジントルク特性に示すように、発電エンジン回転数の上昇に伴いフリクショントルクが大きくなっていく。このとき、発電モータ102は、そのフリクショントルクに打ち勝って発電エンジン101の回転数を上昇させるため、図４の発電モータ電力特性に示すように、電力を消費している。
【００３５】
そして、T2＜T≦T3の区間では、発電エンジン101の回転数が目標回転数に到達したため燃焼を開始し、図４の発電エンジントルク特性に示すように、発電エンジン101のトルクが目標トルクに到達するまで上昇している状態である。発電モータ102は、所定の回転数を維持するため、図４の発電モータ電力特性に示すように、発電エンジントルクの上昇に伴い電力を消費している状態から発電している状態に移行していく。
【００３６】
そして、T＞T3の区間では、図４の発電エンジントルク特性と発電エンジン回転数特性に示すように、発電エンジン101のトルクと回転数がそれぞれ目標トルクと目標回転数に到達し、図４の発電モータ電力特性に示すように、発電モータ102が発電エンジン101の出力に応じた電力を発電している。
【００３７】
以上の説明により、発電装置113は、作動開始において一旦電力を消費し、その後電力を供給する装置であることがわかる。
【００３８】
［電力供給元の選択による発電モード遷移制御作用］
以下、電力供給元の選択による発電モード遷移制御作用を、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３９】
発電要求有りのときで、蓄電装置108の充電量が下限値を超えているという充電量条件の成立時には、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ101→ステップＳ102→ステップＳ103→ステップＳ104→ステップＳ105→ステップＳ106へと進む。すなわち、ステップＳ103では、蓄電装置108の内部抵抗値を推定もしくは測定により取得される。次のステップＳ104では、駆動装置供給パターンを選択したときの全損失と、蓄電装置供給パターンを選択したときの全損失と、が一致する内部抵抗測定値が取得される。次のステップＳ105では、取得した内部抵抗測定値が内部抵抗閾値として設定される。次のステップＳ106では、ステップＳ103で取得した内部抵抗値が、ステップＳ105で設定した内部抵抗閾値以上であるか否かが判断される。
【００４０】
そして、ステップＳ106にて内部抵抗値≧内部抵抗閾値と判断された場合は、ステップＳ107へ進み、ステップＳ107では、蓄電装置108が充電状態であるか否かが判断され、非充電状態の場合は、蓄電装置108が充電状態となるまで、ステップＳ102→ステップＳ103→ステップＳ104→ステップＳ105→ステップＳ106→ステップＳ107へと進む流れが繰り返される。
【００４１】
そして、ステップＳ107にて蓄電装置108が充電状態、あるいは、充電状態になったと判断されると、ステップＳ107からステップＳ108へと進み、駆動装置114の回生動作による電力を消費して発電装置113を始動する駆動装置供給パターンが選択され、次のステップＳ109では、駆動装置114を電力供給元とし、電力供給元からの電力を消費し、発電装置113を発電状態に遷移させる。
【００４２】
一方、ステップＳ106にて内部抵抗値＜内部抵抗閾値と判断された場合は、ステップＳ110へ進み、ステップＳ110では、蓄電装置108が充電状態であるか否かが判断され、充電状態の場合は、蓄電装置108が非充電状態となるまで、ステップＳ102→ステップＳ103→ステップＳ104→ステップＳ105→ステップＳ106→ステップＳ110へと進む流れが繰り返される。
【００４３】
そして、ステップＳ110にて蓄電装置108が非充電状態、あるいは、非充電状態になったと判断されると、ステップＳ110からステップＳ111へと進み、蓄電装置108の貯蔵電力を消費して発電装置113を始動する蓄電装置供給パターンが選択され、次のステップＳ109では、蓄電装置108を電力供給元とし、電力供給元からの電力を消費し、発電装置113を発電状態に遷移させる。
【００４４】
先に提示した比較例（特開平8-61193号公報）では、発電装置の作動に必要な消費電力を常に蓄電装置から供給するようにしているため、必ずしも効率よく発電装置を作動開始できていなかった。しかも、発電装置が消費する電力の供給元について、特に着目していない構成になっている。
【００４５】
これに対し、実施例１では、シリーズハイブリッド車両の発電装置において、発電装置113の作動開始に必要な電力の供給源は、必ずしも蓄電装置108だけとは限らず、駆動装置114が回生状態であるような場合においては、駆動装置114から直接供給されることもあり得る点に着目した。
【００４６】
さらに、蓄電装置108や駆動装置114の動作状態や動作環境、例えば、蓄電装置108の内部抵抗等に依存することを原因として、その発電装置113の作動に必要な消費電力を蓄電装置108から供給する場合と、駆動装置114の回生中にその回生電力を供給する場合とで、車両システムとしてのエネルギー効率に差異が生ずるという課題について認識した。
【００４７】
そして、発電装置113の消費する電力供給元は、電力を消費している期間、すなわち図２で示すところのT1＜T≦T2区間において、駆動装置114が回生状態であれば駆動装置114とし、そうでなければ蓄電装置108とすることで、エネルギー効率の高い状態で発電装置113を始動する構成を採用した。
【００４８】
実施例１では、発電装置113の始動要求に対して発電状態に遷移するとき、取得された蓄電装置108の内部抵抗値に基づき、発電装置113の始動に必要な電力供給元を駆動装置114とする駆動装置供給パターンと、発電装置113の始動に必要な電力供給元を蓄電装置108とする蓄電装置供給パターンのうち、エネルギー消費が少ない供給パターンを選択する発電モード遷移制御が行われる。
すなわち、発電装置113の始動に必要な電力供給元として駆動装置114を選択した場合の全損失と蓄電装置108を選択した場合の全損失の差は、蓄電装置108の動作状態や動作環境等により変動する蓄電装置108の内部抵抗損失に大きく依存する。なぜなら、駆動装置114や発電装置113の変換損失の影響は、全損失の差で相殺される分が抑えられるが、蓄電装置供給パターンの選択側で生じる蓄電装置108の内部抵抗損失の影響は、全損失の差をとっても残ることによる。これに対し、蓄電装置108の内部抵抗値を入力情報として取得しているため、内部抵抗値の大小により、発電装置113の始動に必要な電力供給元として、駆動装置114と蓄電装置108のうち、いずれの装置を選択した方が、エネルギー消費が少なくなるかを知ることができる。
したがって、発電装置113の始動において電力を消費する際、蓄電装置108の内部抵抗値に基づいて、蓄電装置108と駆動装置114のうちエネルギー消費が少ない側を電力供給元として選択することで、車両システムとしてのエネルギー効率が向上する。
【００４９】
実施例１では、駆動装置供給パターンを選択するか、蓄電装置供給パターンを選択するか、の選択基準となる内部抵抗値を、内部抵抗閾値として設定し、蓄電装置108の内部抵抗値と内部抵抗閾値を比較し、蓄電装置108の内部抵抗値が内部抵抗閾値以上のとき、駆動装置供給パターンを選択し、蓄電装置108の内部抵抗値が内部抵抗閾値未満のとき、蓄電装置供給パターンを選択する発電モード遷移制御が行われる。
このように、蓄電装置108の内部抵抗値が内部抵抗閾値の比較により、駆動装置供給パターンと蓄電装置供給パターンの何れかを選択するようにしている。
したがって、駆動装置114を選択した場合の全損失と蓄電装置108を選択した場合の全損失をそれぞれ算出してエネルギー消費が少ない側を判定するような面倒な演算処理等を必要とせず、選択基準となる内部抵抗閾値を用いた簡単な比較処理により、エネルギー消費が少ない装置側が選択される。
【００５０】
実施例１では、蓄電装置108の内部抵抗損失と駆動装置114の変換損失と発電装置113の変換損失の和を全損失とし、駆動装置供給パターンを選択したときの全損失と、蓄電装置供給パターンを選択したときの全損失と、が一致する内部抵抗測定値を内部抵抗閾値として設定するようにしている。
したがって、予め実験により全損失の測定を行って、その測定結果として内部抵抗測定値を求め、この測定値をメモリに記憶しておけば、メモリから読み出すだけの簡単な処理により、内部抵抗閾値が設定される。
【００５１】
実施例１では、蓄電装置108に対して充電状態でないとき、駆動装置114の回生動作により蓄電装置108が充電状態になるのを待った後、駆動装置供給パターンを選択するようにしている。
したがって、駆動装置供給パターンの選択が好ましいと判断されたとき、強制的に駆動装置114を回生動作させて駆動装置供給パターンを選択する場合には、駆動動作を行っている駆動装置114を回生動作に強制的に切り換える必要があるため、エネルギー消費を要する。これに対し、駆動系制御部112側で回生動作が開始されるのを待ち、回生動作に移行したことを利用して駆動装置供給パターンを選択すると、上記エネルギー消費が削減され、車両システムとしての効率が向上する。
【００５２】
実施例１では、蓄電装置108に対して充電状態であるとき、蓄電装置108が非充電状態になるのを待った後、蓄電装置供給パターンを選択するようにしている。
したがって、蓄電装置供給パターンの選択が好ましいと判断されたときに、駆動装置114による回生動作にて充電状態となっている場合、駆動装置114での回生動作を動作途中で中止し、蓄電装置供給パターンに切り換えると、強制的な中止動作と開始動作を伴う切り換えとなるため、エネルギー消費を要する。これに対し、駆動装置114での回生動作の終了を待って、蓄電装置供給パターンを選択すると、上記エネルギー消費が削減され、車両システムとしての効率が向上する。
【００５３】
［充電量が下限値以下の時の発電状態への遷移作用］
以下、図２のフローチャートを用いて蓄電装置108の充電量が下限値以下の時の発電状態への遷移作用を説明する。
発電要求有りのときであって、ステップＳ107で蓄電装置108が充電状態と判断されるまで、ステップＳ102→ステップＳ103→ステップＳ104→ステップＳ105→ステップＳ106→ステップＳ107へと進む流れが繰り返されているとする。この待ち時間の途中で、充電量条件が不成立、つまり、蓄電装置108の充電量が下限値以下になったときには、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ101→ステップＳ102→ステップＳ111→ステップＳ109へと進む。したがって、充電量条件の不成立時には、電力供給元の選択処理に優先し、ステップＳ111にて、発電装置113が消費する電力供給元を蓄電装置108とする蓄電装置供給パターンが選択される。
【００５４】
すなわち、実施例１の電動車両の制御システムは、発電装置113の始動要求の発生に対して、車両システムとしてのエネルギー効率が良いかどうかを判定して発電装置113を発電状態に遷移させるか否かを決定するものである。尚、実施例２〜実施例４の場合も同様である。ゆえに、発電装置113の始動要求（発電要求）が発生しているにもかかわらず、効率よく発電装置113を始動できる状態になるのを待った結果、蓄電装置108の貯蔵電力量が底をついてしまうおそれがある。
【００５５】
これに対し、実施例１では、発電要求が発生した後に、蓄電装置108が直ちに充電を必要としているかを判定し、直ちに充電を必要としている場合（充電量≦下限値）、速やかに蓄電装置供給パターンを選択し、発電装置113を発電状態に遷移させるという手順を追加している。したがって、蓄電装置108の貯蔵電力量が底をついてしまったにもかかわらず、蓄電装置108が放電状態を継続してしまうことが回避される。
【００５６】
次に、効果を説明する。
実施例１の電動車両の制御システムにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５７】
(1) 発電エンジン101を発電モータ102の駆動源とし発電インバータ103を有する発電装置113と、車両の駆動および回生制動を行う駆動モータ105と駆動インバータ104を有する駆動装置114と、電力を貯蔵する蓄電装置108と、電気的に接続された３つの装置108,113,114の動作を制御する動作制御装置115を備え、前記動作制御装置115は、前記発電装置113の始動要求が発生すると、電力供給元からの電力を消費して前記発電モータ102を駆動し、前記発電エンジン101が始動した後、前記発電モータ102により作り出された電力を供給する発電状態に遷移する発電モード遷移制御手段を有する電動車両の制御システムにおいて、前記発電モード遷移制御手段（図２）は、前記蓄電装置108の内部抵抗値を推定もしくは測定により取得し、取得した前記蓄電装置108の内部抵抗値に基づき、前記発電装置113の始動に必要な電力供給元を前記駆動装置114とする駆動装置供給パターンと、前記発電装置113の始動に必要な電力供給元を前記蓄電装置108とする蓄電装置供給パターンのうち、エネルギー消費が少ない供給パターンを選択する。このため、発電装置の始動において電力を消費する際、蓄電装置108と駆動装置114のうちエネルギー消費が少ない側を電力供給元として選択することで、車両システムとしてのエネルギー効率を向上させることができる。
【００５８】
(2) 前記駆動装置供給パターンは、前記駆動装置114の回生動作による電力を消費して前記発電装置113を始動するパターンであり、前記蓄電装置供給パターンは、前記蓄電装置108の貯蔵電力を消費して前記発電装置113を始動するパターンであり、前記発電モード遷移制御手段（図２）は、前記発電装置の始動要求が発生すると（ステップＳ101でYES）、前記蓄電装置108の内部抵抗値を推定もしくは測定により取得する内部抵抗値取得部（ステップＳ103）と、前記駆動装置供給パターンを選択するか、前記蓄電装置供給パターンを選択するか、の選択基準となる内部抵抗値を、内部抵抗閾値として設定する内部抵抗閾値設定部（ステップＳ104,ステップＳ105）と、前記蓄電装置108の内部抵抗値と内部抵抗閾値を比較する内部抵抗値比較部（ステップＳ106）と、前記蓄電装置108の内部抵抗値が内部抵抗閾値以上のとき、前記駆動装置供給パターンを選択する駆動装置供給パターン選択部（ステップＳ108）と、前記蓄電装置108の内部抵抗値が内部抵抗閾値未満のとき、前記蓄電装置供給パターンを選択する蓄電装置供給パターン選択部（ステップＳ111）と、を有する。このため、蓄電装置108の内部抵抗値と、選択基準となる内部抵抗閾値を用いた簡単な比較処理により、エネルギー消費が少ない装置側を選択することができる。
【００５９】
(3) 前記内部抵抗閾値設定部は、前記蓄電装置108の内部抵抗損失と前記駆動装置114の変換損失と前記発電装置113の変換損失の和を全損失とし、前記駆動装置供給パターンを選択したときの全損失と、蓄電装置供給パターンを選択したときの全損失と、が一致する内部抵抗測定値を取得し（ステップＳ104）、取得した内部抵抗測定値を内部抵抗閾値として設定する（ステップＳ105）。このため、予め行った実験データにより取得した内部抵抗閾値をメモリから読み出すだけの簡単な処理により、駆動装置供給パターンと蓄電装置供給パターンのうち、全損失がより小さいパターンを選択する選択基準となる内部抵抗閾値を設定することができる。
【００６０】
(4) 前記駆動装置供給パターン選択部は、前記蓄電装置108が充電状態でないとき、前記駆動装置114の回生動作により前記蓄電装置108が充電状態になるのを待った後（ステップＳ107）、前記駆動装置供給パターンを選択する（ステップＳ108）。このため、駆動系制御部112が回生動作に移行したことを利用して駆動装置供給パターンを選択し、無駄な切り換え動作によるエネルギー損失を抑えることで、車両システムとしての効率を向上させることができる。
【００６１】
(5) 前記発電モード遷移制御手段（図２）は、前記蓄電装置108への充電量が下限値を超えているか否かを判断する充電量判断部（ステップＳ102）を有し、充電量が下限値以下である場合には、電力供給元の選択処理に優先し、前記発電装置113が消費する電力供給元を前記蓄電装置108とする蓄電装置供給パターンを選択する（ステップＳ111）。このため、蓄電装置108の貯蔵電力量が底をついてしまったにもかかわらず、蓄電装置108が放電状態を継続してしまうことを回避できる。
【００６２】
(6) 前記蓄電装置供給パターン選択部は、前記蓄電装置108が充電状態であるとき、前記蓄電装置108が非充電状態になるのを待った後（ステップＳ110）、前記蓄電装置供給パターンを選択する（ステップＳ111）。このため、駆動装置114での回生動作の終了を待って、蓄電装置供給パターンを選択し、無駄な切り換え動作によるエネルギー損失を抑えることで、車両システムとしての効率を向上させることができる。
【実施例２】
【００６３】
実施例２は、蓄電装置の開放電圧（＝無負荷電圧）を変換損失の影響要素情報とし、開放電圧に応じて内部抵抗閾値を設定するようにした例である。
【００６４】
まず、構成を説明する。
図５は、実施例２の動作制御装置115にて実行される発電モード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである（発電モード遷移制御手段）。図６は、実施例２の制御システムで蓄電装置の開放電圧に対する内部抵抗閾値設定マップを示す図である。以下、図５のフローチャートの各ステップについて説明する。尚、ステップＳ201〜ステップＳ211の各ステップは、ステップＳ204とステップＳ205を除いて、図２に示すステップＳ101〜ステップＳ111の各ステップに対応する。
【００６５】
ステップＳ204では、ステップＳ203での内部抵抗値の取得に続き、蓄電装置108の開放電圧を取得し、ステップＳ205へ進む（内部抵抗閾値設定部）。
【００６６】
ステップＳ205では、ステップＳ204での蓄電装置108の開放電圧情報の取得に続き、取得した蓄電装置108の開放電圧と、図６に示す内部抵抗閾値設定マップに基づいて、開放電圧に対応する内部抵抗閾値を設定し、ステップＳ206へ進む（内部抵抗閾値設定部）。
ここで、開放電圧対応の内部抵抗閾値は、図６に示すように、発電装置113と駆動装置114の変換損失が最小となる最適電圧Vaの場合に最大値に設定し、開放電圧が、最適電圧Vaより高くなるほど小さくなる値に設定し、あるいは、最適電圧Vaより低くなるほど小さくなる値に設定する。
なお、実施例２のシステム構成は、実施例１の図１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００６７】
次に、作用を説明する。
開放電圧に対する内部抵抗閾値設定マップを、図６に示す特性線を描く理由について説明する。
【００６８】
まず、発電装置113、駆動装置114のそれぞれに変換損失が最小となる最適電圧（端子電圧に関する）が存在する。発電装置113においては、もし蓄電装置108の放電に伴い端子電圧が開放電圧より低下し、結果端子電圧が最適電圧に近づくならば発電装置113の変換損失は減少する。しかし、もし開放電圧が最適電圧よりも低く、放電により端子電圧が開放電圧より低くなって最適電圧から離れるならば発電装置113の変換損失は増大する。
一方の駆動装置114の場合も同様、もし開放電圧が最適電圧より高く、充電により端子電圧が開放電圧より高くなった結果、最適電圧から離れるならば駆動装置114の変換損失は増大する。
【００６９】
以上より、蓄電装置108の開放電圧に対する内部抵抗閾値設定マップの特性線は、図６に示す傾向、つまり、発電装置113と駆動装置114の変換損失が最小となる最適電圧Vaの場合に最大値に設定し、開放電圧が、最適電圧Vaより高くなるほど小さくなる値に設定し、あるいは、最適電圧Vaより低くなるほど小さくなる値に設定している。より詳しくは、開放電圧が第１開放電圧V1以下の領域と、開放電圧が第２開放電圧V2以上の領域では、内部抵抗閾値をゼロとしている。
【００７０】
したがって、蓄電装置108の開放電圧が最適電圧Vaの場合に最大値として、例えば、実施例１で用いた内部抵抗閾値を用いると、蓄電装置108の開放電圧が最適電圧Vaから低い側や高い側に離れるにしたがって、内部抵抗閾値を小さくするように補正される。つまり、蓄電装置108の開放電圧による変換損失の影響に対応して内部抵抗閾値が、精度良く省エネルギー側を選択するように補正されることになる。例えば、開放電圧が第１開放電圧V1以下の領域や第２開放電圧V2以上の領域になると、内部抵抗閾値をゼロとし、常に駆動装置選択パターンを選択することで、エネルギー消費が少なくなる。
【００７１】
この結果、変換損失の影響要素として、蓄電装置108の開放電圧を用いることで、開放電圧が、発電装置113と駆動装置114のそれぞれの変換損失が最小となる最適電圧から離れるとき、車両システムとしてのエネルギー効率が向上する。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００７２】
次に、効果を説明する。
実施例２の電動車両の制御システムにあっては、実施例１の(1),(2),(4),(5),(6)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００７３】
(7) 前記内部抵抗閾値設定部は、前記変換損失の影響要素情報として、前記蓄電装置108の開放電圧を取得し（ステップＳ204）、前記開放電圧が、発電装置113と駆動装置114の変換損失が最小となる最適電圧Vaの場合の内部抵抗閾値を最大値に設定し、前記開放電圧が、前記最適電圧Vaより高くなるほど、あるいは、前記最適電圧Vaより低くなるほど内部抵抗閾値を小さくなる値に設定する（ステップＳ205）。このため、発電装置の始動において電力を消費する際であって、蓄電装置108の開放電圧が、発電装置113と駆動装置114の変換損失が最小となる最適電圧から高くなる側あるいは低くなる側へ離れるとき、車両システムとしてのエネルギー効率を向上させることができる。
【実施例３】
【００７４】
実施例３は、駆動モータの回転数を変換損失の影響要素情報とし、駆動モータの回転数に応じて内部抵抗閾値を設定するようにした例である。
【００７５】
まず、構成を説明する。
図７は、実施例３の動作制御装置115にて実行される発電モード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである（発電モード遷移制御手段）。図８は、実施例３の制御システムで駆動モータの回転数に対する内部抵抗閾値設定マップを示す図である。以下、図７のフローチャートの各ステップについて説明する。尚、ステップＳ301〜ステップＳ311の各ステップは、ステップＳ304とステップＳ305を除いて、図２に示すステップＳ101〜ステップＳ111の各ステップに対応する。
【００７６】
ステップＳ304では、ステップＳ303での内部抵抗値の取得に続き、駆動モータ105の回転数を取得し、ステップＳ305へ進む（内部抵抗閾値設定部）。
【００７７】
ステップＳ305では、ステップＳ304での駆動モータ105の回転数情報の取得に続き、取得した駆動モータ105の回転数と、図８に示す内部抵抗閾値設定マップに基づいて、駆動モータ105の回転数に対応する内部抵抗閾値を設定し、ステップＳ306へ進む（内部抵抗閾値設定部）。
ここで、駆動モータ105の回転数対応の内部抵抗閾値は、図８に示すように、駆動モータ105の回転数が第１回転数Nm1までは内部抵抗閾値をゼロとし、第１回転数Nm1を超える領域では、高回転数であるほど内部抵抗閾値を大きな値に設定する。
なお、実施例３のシステム構成は、実施例１の図１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００７８】
次に、作用を説明する。
駆動モータ105の回転数に対する内部抵抗閾値設定マップを、図８に示す特性線を描く理由について説明する。
【００７９】
まず、発電装置113と駆動装置114のそれぞれに変換損失が最小となる最適電圧（端子電圧に関する）が存在する。発電装置113においては、もし蓄電装置108の放電に伴い端子電圧が開放電圧より低下し、結果端子電圧が最適電圧に近づくならば発電装置113の変換損失は減少する。しかし、もし開放電圧が最適電圧よりも低く、放電により端子電圧が開放電圧より低くなって最適電圧から離れるならば発電装置113の変換損失は増大する。
一方の駆動装置114の場合も同様、もし開放電圧が最適電圧より高く、充電により端子電圧が開放電圧より高くなった結果、最適電圧から離れるならば駆動装置114の変換損失は増大する。
そして、駆動モータ105の回転数が高いほど駆動装置114の最適電圧は高いので、駆動モータ105の回転数が低い場合、最適電圧が開放電圧より低くなってしまう。この場合、充電により端子電圧が開放電圧より高くなった結果、最適電圧から離れてしまい駆動装置の変換損失は増大する。
【００８０】
以上より、駆動モータ105の回転数に対する内部抵抗閾値設定マップの特性線は、図８に示す傾向、つまり、駆動モータ105の回転数が第１回転数Nm1までは内部抵抗閾値をゼロとし、第１回転数Nm1を超える領域では、高回転数であるほど内部抵抗閾値を大きな値に設定している。
【００８１】
したがって、駆動モータ105の回転数が最大域の場合に最大値として、例えば、実施例１で用いた内部抵抗閾値を用いると、駆動モータ105の回転数が最大回転域から低い側に離れるにしたがって、内部抵抗閾値が小さな値に補正される。つまり、駆動モータ105の回転数による変換損失への影響に対応して内部抵抗閾値が、精度良く省エネルギー側を選択するように補正されることになる。例えば、駆動モータ105の回転数が第１回転数Nm1以下であり最適電圧から離れた領域になると、内部抵抗閾値をゼロとし、常に駆動装置選択パターンを選択することで、エネルギー消費が少なくなる。
【００８２】
この結果、変換損失の影響要素として、駆動モータ105の回転数を用いることで、駆動モータ105の回転数が、最適電圧となる最大回転数域から離れるように低回転側に変化するとき、車両システムとしてのエネルギー効率が向上する。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００８３】
次に、効果を説明する。
実施例３の電動車両の制御システムにあっては、実施例１の(1),(2),(4),(5),(6)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００８４】
(8) 前記内部抵抗閾値設定部は、前記変換損失の影響要素情報として前記駆動モータ105の回転数を取得し（ステップＳ304）、前記駆動モータ105の回転数が高回転数であるほど内部抵抗閾値を大きな値に設定する（ステップＳ305）。このため、発電装置の始動において電力を消費する際であって、駆動モータ105の回転数が、発電装置113と駆動装置114のそれぞれの変換損失が最小となる最適電圧から離れるように低回転側に変化するとき、車両システムとしてのエネルギー効率を向上させることができる。
【実施例４】
【００８５】
実施例４は、発電エンジンの始動電力を変換損失の影響要素情報とし、発電エンジンの始動電力に応じて内部抵抗閾値を設定するようにした例である。
【００８６】
まず、構成を説明する。
図９は、実施例４の動作制御装置115にて実行される発電モード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである（発電モード遷移制御手段）。図１０は、実施例４の制御システムで発電エンジンの始動電力に対する内部抵抗閾値設定マップを示す図である。以下、図９のフローチャートの各ステップについて説明する。尚、ステップＳ401〜ステップＳ411の各ステップは、ステップＳ404とステップＳ405を除いて、図２に示すステップＳ101〜ステップＳ111の各ステップに対応する。
【００８７】
ステップＳ404では、ステップＳ403での内部抵抗値の取得に続き、発電エンジン101の始動電力を取得し、ステップＳ405へ進む（内部抵抗閾値設定部）。
【００８８】
ステップＳ405では、ステップＳ404での発電エンジン101の始動電力情報の取得に続き、取得した発電エンジン101の始動電力と、図１０に示す内部抵抗閾値設定マップに基づいて、発電エンジン101の始動電力に対応する内部抵抗閾値を設定し、ステップＳ406へ進む（内部抵抗閾値設定部）。
ここで、発電エンジン101の始動電力対応の内部抵抗閾値は、図１０に示すように、発電エンジン101の始動電力が小さい側で内部抵抗閾値を大きな値とし、始動電力が大電力になるほど内部抵抗閾値を徐々に小さな値となるように設定し、第１電力A1を超える領域では、内部抵抗閾値をゼロの値に設定する。
なお、実施例４のシステム構成は、実施例１の図１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００８９】
次に、作用を説明する。
発電エンジン101の始動電力に対する内部抵抗閾値設定マップを、図１０に示す特性線を描く理由について説明する。
【００９０】
まず、発電装置113と駆動装置114のそれぞれに変換損失が最小となる最適電圧（端子電圧に関する）が存在する。発電装置113においては、もし蓄電装置108の放電に伴い端子電圧が開放電圧より低下し、結果端子電圧が最適電圧に近づくならば発電装置113の変換損失は減少する。しかし、もし開放電圧が最適電圧よりも低く、放電により端子電圧が開放電圧より低くなって最適電圧から離れるならば発電装置113の変換損失は増大する。
一方の駆動装置114の場合も同様、もし開放電圧が最適電圧より高く、充電により端子電圧が開放電圧より高くなった結果、最適電圧から離れるならば駆動装置114の変換損失は増大する。
そして、発電エンジン101の始動電力が大きい場合は、始動電力が小さい場合に比べて内部抵抗が小さくても、開放電圧と端子電圧の差が開く。そして、差が大きく開くほど、端子電圧が最適電圧に近づくため、始動電力が大きい方が内部抵抗の閾値が小さくなる。
【００９１】
以上より、発電エンジン101の始動電力に対する内部抵抗閾値設定マップの特性線は、図１０に示す傾向、つまり、発電エンジン101の始動電力が大電力であるほど内部抵抗閾値を小さな値に設定している。
【００９２】
したがって、発電エンジン101の始動電力が最小域の場合に最大値として、例えば、実施例１で用いた内部抵抗閾値を用いると、発電エンジン101の始動電力が最小電力域から高い側に離れるにしたがって、内部抵抗閾値が小さな値に補正される。つまり、発電エンジン101の始動電力による変換損失への影響に対応して内部抵抗閾値が、精度良く省エネルギー側を選択するように補正されることになる。例えば、発電エンジン101の始動電力が第１電力A1以上であり最適電圧から離れた領域になると、内部抵抗閾値をゼロとし、常に駆動装置選択パターンを選択することで、エネルギー消費が少なくなる。
【００９３】
この結果、変換損失の影響要素として、発電エンジン101の始動電力を用いることで、発電エンジン101の始動電力が、最適電圧となる最小電力域から離れるように高電力側に変化するとき、車両システムとしてのエネルギー効率が向上する。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００９４】
次に、効果を説明する。
実施例４の電動車両の制御システムにあっては、実施例１の(1),(2),(4),(5),(6)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００９５】
(9) 前記内部抵抗閾値設定部は、前記変換損失の影響要素情報として前記発電エンジン101の始動電力を取得し、前記発電エンジン101の始動電力が大電力であるほど内部抵抗閾値を小さな値に設定する。このため、発電装置の始動において電力を消費する際であって、発電エンジン101の始動電力が、発電装置113と駆動装置114のそれぞれの変換損失が最小となる最適電圧から離れるように高電力側に変化するとき、車両システムとしてのエネルギー効率を向上させることができる。
【００９６】
以上、本発明の電動車両の制御システムを実施例１〜実施例４に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９７】
実施例１では、内部抵抗閾値を実験データに基づく固定値により与える例を示した。実施例２では、内部抵抗閾値を蓄電装置の開放電圧に応じた可変値により与える例を示した。実施例３では、内部抵抗閾値を駆動モータの回転数に応じた可変値により与える例を示した。実施例４では、内部抵抗閾値を発電エンジンの始動電力に応じた可変値により与える例を示した。しかし、上記実施例１〜４の全ての内部抵抗閾値を求め、実施例１〜４で求めた内部抵抗閾値のうち、振れ幅が一番大きい内部抵抗閾値や最も小さい値の内部抵抗閾値を選択することもできる。また、上記実施例１〜４のうち、複数の実施例を同時に用いる場合には、運転状況に応じて使い分けることもできる。さらに、実施例２〜４にて内部抵抗閾値の係数を求め、実施例１の内部抵抗閾値に係数を掛けて内部抵抗閾値を決定するような例としても良い。さらに、上記実施例１〜４のそれぞれで求めた内部抵抗閾値に優先順位をつけて用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
実施例１〜４では、シリーズハイブリッド車両に対して適用した制御システムの例を示したが、要するに、発電機搭載型の電動車両であれば適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】実施例１のシリーズハイブリット構成による電動車両の制御システムを示す全体システムブロック図である。
【図２】実施例１の動作制御装置115にて実行される発電モード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例１の制御システムでバッテリ内部抵抗値に対する全損失差（［独立充放電時の全損失］−［ダイレクト配電時の全損失］）の関係特性を示す図である。
【図４】実施例１の発電装置が非発電状態から発電状態へと遷移する過程での発電エンジントルク・発電エンジン回転数・発電モータ電力の各特性を示すタイムチャートである。
【図５】実施例２の動作制御装置115にて実行される発電モード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例２の制御システムで蓄電装置の開放電圧に対する内部抵抗閾値設定マップを示す図である。
【図７】実施例３の動作制御装置115にて実行される発電モード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例３の制御システムで駆動モータの回転数に対する内部抵抗閾値設定マップを示す図である。
【図９】実施例４の動作制御装置115にて実行される発電モード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例４の制御システムで発電エンジンの始動電力に対する内部抵抗閾値設定マップを示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
101  発電エンジン
102  発電モータ
103  発電インバータ
104  駆動インバータ
105  駆動モータ
106  差動減速機
107  駆動輪
108  蓄電装置
109  電動補機
110  蓄電系制御部
111  発電系制御部
112  駆動系制御部
113  発電装置
114  駆動装置
115  動作制御装置
【図１】
2010125956.tif 000003
【図２】
2010125956.tif 000004
【図３】
2010125956.tif 000005
【図４】
2010125956.tif 000006
【図５】
2010125956.tif 000007
【図６】
2010125956.tif 000008
【図７】
2010125956.tif 000009
【図８】
2010125956.tif 000010
【図９】
2010125956.tif 000011
【図１０】
2010125956.tif 000012