(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンにより駆動されるジェネレータと、
前記ジェネレータと電力伝達可能に接続されたバッテリと、
前記ジェネレータ及び前記バッテリにより電力供給される車両走行用のモータと、
前記モータの出力を検出するモータ出力検出手段とを有し、
前記モータ出力に応じて前記エンジンの始動、停止を行うと共に、前記ジェネレータの発電出力が前記モータ出力を超えないように前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも一方を制御する制御手段を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車。
【請求項２】
エンジンと、前記エンジンにより駆動されるジェネレータと、
前記ジェネレータと電力伝達可能に接続されたバッテリと、
前記ジェネレータ及び前記バッテリにより電力供給される車両走行用のモータと、
前記モータの出力を検出するモータ出力検出手段とを有し、
前記モータの出力が略第１所定出力値以上であると判定されたときに前記エンジンを始動し、前記モータ出力が前記第１所定出力値と同じか同第１所定出力値よりも低い第２所定出力値よりも小さくなったと判定されるまで前記ジェネレータの発電出力が略前記第１所定出力値となるように前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも一方を制御する制御手段を設けたことを特徴とするハイブリッド電気自動車。
【請求項３】
前記第１所定出力値は、車両の運転状態に応じて可変に設定することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項４】
前記制御手段は、前記モータ出力が略前記第１所定出力値よりも大きい基準出力値以上となったときに、前記ジェネレータの発電出力が前記基準出力値となるように前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のハイブリッド電気自動車。
【請求項５】
前記基準出力値は、車両の運転状態に応じて可変に設定することを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンに駆動されるジェネレータ、及びバッテリによって電力供給されるモータにより駆動されるハイブリッド電気自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリーズ式ハイブリッド電気自動車は、エンジンの出力軸に接続されて同エンジンの出力を電力に変換するジェネレータと、同ジェネレータの発電出力等により充電されるバッテリとがモータに接続されている。また、上記モータは、ディファレンシャル、ドライブシャフト等で構成された車輪駆動系部材に接続されている。
【０００３】
そして、モータの要求出力またはモータの実出力（以下、モータ出力）が検出されると、バッテリの充電率が十分な場合は、該モータ出力に対応した電力がバッテリから取り出され上記モータに供給される。一方、バッテリの充電率が減少し、所定の下限値以下になると図７に示すようにエンジンが始動され、同エンジンの出力がジェネレータにより電力に変換されてバッテリに供給される。これより、該バッテリ充電率が上記所定の下限値より少なくなることを防止している。そして、バッテリ充電率が所定の上限値まで達する間はエンジン稼動状態が継続され、バッテリ充電率が該上限値に達するとエンジンは停止される。
【０００４】
尚、上述のようなエンジン稼動状態において、エンジンは比較的効率の良い略一定の回転数に保持されると共に、エンジンの出力軸に接続されたジェネレータでは、所定の発電出力が得られるように制御されている。このとき、ジェネレータの発電出力は、常時全てがバッテリに供給されるわけではなく、モータ出力の大きさによってはバッテリを経由せずに直接モータに供給される。
【０００５】
具体的には、エンジン稼動状態におけるジェネレータでの発電出力をＡ（ｋＷ）としたときに、モータ出力が０（ｋＷ）、即ち車両停車中等の場合には、ジェネレータの発電出力は全て充電のためにバッテリに供給される。
【０００６】
モータ出力が０（ｋＷ）よりも大きくＡ（ｋＷ）よりも小さい場合、即ち車両の運転状態が低負荷から中負荷の場合等では、ジェネレータの発電出力はモータに供給される一方、該発電出力Ａ（ｋＷ）からモータ出力分を差し引いた余剰の電力がバッテリに充電される。
【０００７】
モータ出力がＡ（ｋＷ）以上である場合、即ち車両の運転状態が高負荷である場合等には、ジェネレータの発電出力は殆ど全てが直接モータに供給されると共に、モータ出力の不足分はバッテリからの出力で補われる。
【０００８】
ここで、ジェネレータからモータへの電力伝達経路を考えると、ジェネレータの発電出力がバッテリに充電された後に同バッテリからモータに電力供給されるよりも、バッテリを経由せずに直接モータに電力供給された方が、バッテリへの電力の入出力時に該電力が熱に変換される等によるエネルギロスがない分、エネルギ効率が良い。従って、上述のエネルギロスを少なくして全体のエネルギ効率を高くするためには、バッテリが充放電される頻度をできるだけ減らした方がよい。
【０００９】
しかしながら、上記従来のハイブリッド電気自動車では、バッテリ充放電の頻度を減少させる考慮がなされていないため、全体としてのエネルギ効率は必ずしも高くないといった問題があった。
【００１０】
エネルギ効率を向上させるための手段として、特開平９−９８５１５号公報には、車両の要求電力の頻度分布と平均電力を基に車両の走行状態を検出すると共に、該走行状態に応じてジェネレータの発電出力が低電力一定、中電力一定、高電力一定の三段階になるように制御し、充電によるエネルギロスを低減する技術が開示されている。かかる技術によれば、図８に示すようにバッテリ充電中以外であってもエンジンを稼動制御することにより、モータに対する電力供給をバッテリだけでなくエンジンに接続されたジェネレータによっても行うため、バッテリの放電量が減少し同時にバッテリ充放電の頻度も減少する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例では、モータの要求電力の頻度分布により例えば車両の運転状態が高負荷であることが検出された場合には、ジェネレータの発電出力が高電力一定に維持されるように制御される。従って、ジェネレータの発電出力よりもモータ出力が低い図８のハッチング部分に示す領域では、バッテリ充電中でないにも関わらずジェネレータの出力がバッテリへ充電されるため、余分なエネルギロスが発生し、全体としてのエネルギ効率は依然として高いとは言えないといった問題があった。
【００１２】
本発明は上記問題点を解決するためのもので、エネルギロスを低減することにより全体としてのエネルギ効率を向上させることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のハイブリッド電気自動車では、モータ出力に応じてエンジンの始動、停止を行うと共に、ジェネレータの発電出力が前記モータ出力を超えないように前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも一方を制御する制御手段を備えたため、ジェネレータの発電出力は直接モータに供給され、エネルギロスは低減される。
【００１４】
請求項２に記載のハイブリッド電気自動車では、前記モータの出力が略第１所定出力値以上であると判定されたときに前記エンジンを始動し、前記モータ出力が前記第１所定出力値と同じか同第１所定出力値よりも低い第２所定出力値よりも小さくなったと判定されるまで前記ジェネレータの発電出力が略前記第１所定出力値となるように前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも一方を制御する制御手段を設けたため、ジェネレータの発電出力が略直接モータに供給される領域でエンジンが稼動され、エネルギロスは低減される。
【００１５】
請求項３に記載のハイブリッド電気自動車では、前記第１所定出力値を車両の運転状態に応じて可変に設定した。
請求項４に記載のハイブリッド電気自動車では、前記制御手段は、前記モータ出力が略前記第１所定出力値よりも大きい基準出力値以上となったときに、前記ジェネレータの発電出力が前記基準出力値となるように前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも一方を制御したため、ジェネレータの発電出力がモータへ直接供給される領域が拡大する。
請求項５に記載のハイブリッド電気自動車では、前記基準出力値を車両の運転状態に応じて可変に設定した。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
図１に本発明の実施形態例にかかるハイブリッド電気自動車の全体構成図を示す。本発明のハイブリッド電気自動車はいわゆるシリーズ式ハイブリッド電気自動車で、エンジン１にはコントローラ７が接続され、同コントローラ７により該エンジン１の回転数等が制御されると共に、エンジン１の出力軸にはジェネレータ９が接続され、エンジン１の出力を電力に変換している。
【００１８】
ジェネレータ９は、発電された電力がバッテリ３に充電されうるように同バッテリ３に接続されている。さらに、上記ジェネレータ９はモータ５へも接続され、ジェネレータ９の発電出力がバッテリ３を経由せずに直接モータ５へ供給されることを可能としている。
【００１９】
バッテリ３は上述のようにジェネレータ９と接続されていると共にモータ５とも接続され、放電時にはモータ５への電力供給を可能とする一方で、充電時にはジェネレータ９の発電電力及び車輪駆動系部材１７からの回生エネルギが該バッテリ３に供給されて充電される。尚、上記バッテリ３の充電率は、バッテリセンサ１１により検出されてコントローラ７で監視されると共に、該コントローラ７によってバッテリ３の充放電が制御されている。
【００２０】
上述のように、ジェネレータ９及びバッテリ３と電力伝達可能に接続されたモータ５は、ディファレンシャル１３、ドライブシャフト１５等からなる車輪駆動系部材１７に動力伝達可能に接続され、アクセル開度に応じた動力を車輪駆動系部材１７に伝達されるように、その出力をコントローラ７により制御されている。
【００２１】
次に図２を参照して、上記エンジン１、バッテリ３、モータ５等を制御するコントローラ７について詳細に説明する。
【００２２】
車速を検出する車速センサ２１と、乗員のアクセルペダル踏み込み量を検出するアクセル開度センサ２３とがモータ出力検出部２５（モータ出力検出手段）に接続されることによりモータ５の要求出力が算出される。上記モータ出力検出部２５はモータ５に接続され、該要求出力に基づいてモータ５の作動状態が制御される。
【００２３】
また、バッテリ３に接続されて同バッテリ３の充電率を検出する上述のバッテリセンサ１１と、上記モータ出力検出部２５とが制御部３１（制御手段）に接続されている。これにより、制御部３１は、上記モータ出力検出部２５により算出されるモータ５の要求出力と、上記バッテリセンサ１１により検出されるバッテリ３の充電率、及び予め記憶されている所定出力値とに基づいて、エンジン１の始動または停止のタイミングを決定している。尚、本実施例ではアクセル開度センサ２３等の入力に基づいて算出されるモータ５の要求出力を制御部３１に入力する構成としたが、モータ５の実出力を実際に検出し上記制御部３１に入力する構成としても良い。即ち、モータの出力には、モータの要求出力とモータの実出力のどちらを用いても良い。
【００２４】
さらに、上記制御部３１はエンジン１に接続され、上述のエンジン１の始動または停止決定に基づいて、エンジン始動指令またはエンジン停止指令を該エンジン１の図示しないスロットルアクチュエータ及びインジェクタ等に対して出力する。また、制御部３１はジェネレータ９とも接続され、上記所定出力値と該ジェネレータ９の発電出力とを比較することによりエンジン１の目標回転数を決定し、図示しないエンジン回転数センサ、スロットル開度センサ等の各種センサからの入力、及びスロットルアクチュエータ、インジェクタ等への出力により、エンジン１の回転数が上記目標回転数となるようにフィードバック制御される。尚、本第１実施形態例ではエンジン１の回転数をフィードバック制御することによりジェネレータ９の発電出力が所定出力値となるようにしたが、これに限定されるものではなく、ジェネレータ９の励磁電流のみを制御することにより同ジェネレータ９の発電出力が所定出力値となるようにフィードバック制御しても良いし、エンジン１の回転数及びジェネレータ９の励磁電流の両方を制御することにより同ジェネレータ９の発電出力が所定出力値となるように制御しても良い。
【００２５】
かかる構成とした本発明の第１実施形態例に係るハイブリッド電気自動車の作動状態を図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。
【００２６】
まず、制御が開始されると、ステップＳ１０でスロットル開度センサ及びインジェクタ等からの入力により、エンジン１が稼働中であるか否かが判定される。ここで、エンジン１が稼動中でないと判定されたときは、エンジン１を始動すべきか否かを決定するためのルーチン▲１▼へと進む一方、ステップＳ１０でエンジン１が稼働中であると判定されたときは、エンジン１を停止すべきか否かを決定するためのルーチン▲２▼へ進む。
【００２７】
まず、ステップＳ１０でエンジン１が稼動中でないと判定され、エンジン１を始動するか否かを決定するルーチン▲１▼（ステップＳ２０からステップＳ５０）に移行した場合について説明する。
【００２８】
ステップＳ２０では、制御部３１においてバッテリセンサ１１からの入力によりバッテリ充電率が所定の下限値ａ％以下であるか否かが判定される。そして、バッテリ充電率がａ％以下であると判定されたときは、直ちにバッテリ３を充電する必要があると判断してステップＳ５０へ進み、エンジン１の連続稼動フラグをＯＮにした後にステップＳ４０へ進み、制御部３１からエンジン１に対してエンジン始動指令を出力してリターンする。これによりエンジン１が始動されて、エンジン１に接続されたジェネレータ９の発電出力がバッテリ３へ充電される。
【００２９】
一方、ステップＳ２０でバッテリ３の充電率がａ％以下ではない、即ちバッテリ充電率が所定の下限値までは減少していないと判定された場合は、ステップＳ３０へ進む。
【００３０】
ステップＳ３０では、制御部３１においてモータ出力検出部２５から入力されるモータ５の要求出力が、略第１所定出力値αｍ（ｋＷ）以上であるか否かが判定される。ここで、モータ５の要求出力がαｍ（ｋＷ）以上でないと判定されたときは、エンジン停止状態のままでリターンする。
【００３１】
一方、ステップＳ３０で、モータ５の要求出力が略第１所定出力値αｍ（ｋＷ）以上であると判定された場合はステップＳ４０へ進み、制御部３１からエンジン１に対してエンジン始動指令を出力してリターンする。これによりエンジン１が始動されると共に、上記制御部３１によりジェネレータ９での発電出力が上記第１所定出力値αｍ（ｋＷ）となるように制御される。
【００３２】
上記のように、ステップＳ２０でバッテリ充電率が所定の下限値ａ％以下であると判定された場合は、ステップＳ５０へ進みエンジン１の連続稼動フラグをＯＮした後にステップＳ４０でエンジン１を始動することとした。従って、バッテリ充電率が所定の下限値よりも減少した場合は、後述するルーチン▲２▼で該バッテリ充電率が所定の上限値に達するまでエンジン１が連続的に稼動されるため、バッテリ３の過放電が防止され該バッテリ３の寿命は確保される。尚、上記下限値ａ％はバッテリ３の性能等に応じて適当に定めれば良い。
【００３３】
また、フローチャートには示されていないが、上記のようなエンジン１の連続稼働時に、モータ５の要求出力が高くジェネレータ出力とバッテリ出力の両方がモータ５に供給される高負荷運転状態が長時間継続する場合は、エンジン出力を上昇させて、バッテリ充電率の低下を防止する必要がある。
【００３４】
次に、エンジン１を停止すべきか否かを決定するルーチン▲２▼（ステップＳ１１０からステップＳ１５０）について図４を用いて説明する。
【００３５】
上述のステップＳ１０でエンジン１が稼働中であると判定されるとステップＳ１１０に進み、エンジン１の連続稼動フラグがＯＮであるか否かが判定される。ここで、エンジン１の連続稼動フラグがＯＮであると判定された場合は、ステップＳ１４０へ進む一方、ステップＳ１１０でエンジン１の連続稼動フラグがＯＮでないと判定された場合は、ステップＳ１２０へ進む。
【００３６】
ステップＳ１１０でエンジン１の連続稼動フラグがＯＮであると判定された場合、即ち上述のステップＳ２０でバッテリ充電率が所定の下限値ａ％以下となってステップＳ５０へ進み、エンジン連続稼動フラグがＯＮとされてエンジン１が連続稼動状態となっている場合にはステップＳ１４０へ進み、制御部３１においてバッテリセンサ１１の入力によりバッテリ充電率が所定の上限値ｂ％以上か否かが判定される。そして、バッテリ充電率がｂ％以上でない、即ち所定の上限値に達していないと判定された場合は、エンジン１の連続稼動を継続すべきであると判断し、エンジン１を稼動状態としたままでリターンする。一方、ステップＳ１４０でバッテリ３の充電率が所定の上限値ｂ％以上であると判定された場合は、バッテリ３が十分充電されたためにエンジン１を停止すべきであると判断してステップＳ１５０へ進み、エンジン１の連続稼動フラグをＯＦＦにした後、ステップＳ１３０へ進みエンジン１を停止してリターンする。これにより、エンジン１の連続稼動状態が終了する。
【００３７】
一方、ステップＳ１１０でエンジン１の連続稼動フラグがＯＮでないと判定されステップＳ１２０へ進むと、制御部３１においてモータ出力検出部２５から入力されるモータ５の要求出力が第２所定出力値αｎ（ｋＷ）以上であるか否かが判定される。そして、モータ５の要求出力が第２所定出力値αｎ（ｋＷ）以上であると判定された場合は、エンジン１稼動状態を継続すべきであると判断して、エンジン１稼働状態のままリターンする。また、ステップＳ１２０でモータ５の要求出力が上記第２所定出力値αｎ（ｋＷ）よりも小さいと判定された場合は、ステップＳ１３０へ進み、制御部３１からエンジン１に対してエンジン停止指令を出力し、該エンジン１を停止してリターンする。尚、本第１実施形態例では、前述の第１所定出力値αｍ（ｋW）の値と第２所定出力値αｎ（ｋW）の値とを同じ値に設定している。
【００３８】
上記のように、ステップＳ１１０でエンジン連続稼動フラグがＯＮと判定された場合、即ちステップＳ２０でバッテリ充電率が所定の下限値ａ％以下となってエンジン１が連続稼動状態となっている場合は、ステップＳ１４０でバッテリ３の充電率が所定の上限値ｂ％以上となるまでバッテリ３の充電のためにエンジン１を連続稼動すると共に、バッテリ３の充電率が所定の上限値ｂ％以上となったと判定されたときにステップＳ１３０へ進んでエンジン１を停止することとしたため、バッテリ３の過充電は防止され該バッテリ３の寿命は向上する。尚、上記所定の上限値ｂ％は、前述の所定の下限値ａ％と同様にバッテリ３の性能等に応じて適当に定めればよい。
【００３９】
また、上述のステップＳ２０でバッテリ充電率がａ％よりも多く、ステップＳ３０でモータ５の要求出力が第１所定出力値αｍ（ｋＷ）以上であると判定された場合にエンジン１を始動して、ジェネレータ９の発電出力が上記第１所定出力値αｍ（ｋＷ）となるように制御されると共に、ステップＳ１１０でエンジン連続稼動フラグがＯＦＦと判定され、ステップＳ１２０でモータ５の要求出力が第２所定出力値αｎ（ｋＷ）よりも小さいと判定された場合にエンジン１を停止したため、エンジン１の連続稼働中以外にエンジン１が始動する場合は、エンジン１稼動に伴うジェネレータ９の発電出力がモータ５の要求出力を越えることは防止される。従って、エンジン稼動に伴うジェネレータ９の発電出力は、バッテリ３を経由することなく直接モータ５へ供給される。
【００４０】
図５に本発明の第１実施形態例にかかるモータ５の要求出力、ジェネレータ９の発電出力及びバッテリ３の充電率との関係を表す特性図を示す。図中Ａ点では、バッテリ３の充電率が所定の下限値ａ％よりも低くなったためにエンジン１が始動され、エンジン連続稼動状態が開始される。これによりバッテリの充電率が上昇する。図中Ｂ点では、バッテリ３の充電率が所定の上限値ｂ％よりも大きくなったためにエンジン１が停止され、エンジン連続稼動状態が終了する。図中Ｃ点では、バッテリ３の充電率が所定の下限値ａ％よりも大きいと共に、モータ要求出力が第１所定出力値αｍ（ｋＷ）以上となったためにエンジン１を始動している。図中Ｄ点では、さらにモータ要求出力が第２所定出力値αｎ（ｋＷ）よりも小さくなったためにエンジンを停止している。このように、本発明のハイブリッド電気自動車では、エンジン１の連続稼動中以外でもモータ５の要求出力に応じてエンジン１の始動、停止が行われる。従って、ジェネレータ９の発電出力の分だけバッテリ放電量が減少するため、エネルギロスの大きいバッテリ充放電の頻度が減少し、エネルギ効率は向上する。
【００４１】
さらに、図５のハッチング部分で示すように上記エンジン１の連続稼動中以外でエンジン１が稼動する場合は、前述したようにエンジン１に駆動されるジェネレータ９の発電出力がモータ５の要求出力を越えることがなく、該ジェネレータ９の発電出力はすべてがバッテリ３を経由せずに直接モータ５へ供給される。この結果、エンジン稼動に伴うジェネレータ９の発電出力は、殆どエネルギロスなくモータ５に供給されるため、該ジェネレータ９の発電出力が有効に使用され、全体としてのエネルギ効率は向上する。
【００４２】
尚、本発明の第１実施形態例では、ステップＳ３０でエンジン１を始動するか否かの閾値となる第１所定出力値αｍ（ｋW）と、ステップＳ１２０でエンジン１を停止するか否かの閾値となる第２所定出力値αｎ（ｋW）とを同一の値としたが、該第２所定出力値αｎ（ｋW）の値を第１所定出力値αｍ（ｋW）の値よりも低く設定し、ハンチングを防止する構成としても良い。即ち、ステップＳ３０でモータ要求出力が第１所定出力値αｍ（ｋＷ）以上であると判定された場合にステップＳ４０でエンジンを始動すると共に、ステップＳ１２０でモータ要求出力が上記第１所定出力値αｍ（ｋＷ）よりも低い第２所定出力値αｎ（ｋＷ）よりも小さいと判定されたときにエンジン１を停止することとすれば、短時間でエンジン１の始動・停止が繰り返されるハンチング現象の発生は抑制される。この場合、上記第１所定出力値αｍ（ｋW）と第２所定出力値αｎ（ｋW）との差は、エンジン１の始動・停止に伴う振動、騒音等の大きさに応じて適当に定めれば良い。具体的には、エンジン１の始動・停止に伴う振動、騒音等が十分に小さければ、上記第１実施形態のようにαｍとαｎの値を同一の値としても差し支えなく、該振動、騒音等が比較的大きい場合は、エンジン１の始動・停止が短時間で繰り返されない程度にαｍとαｎの差を設定すれば良い。また、第２所定出力値αｎ（ｋW）の値をエンジンの状態に応じて可変としても良い。好適には、第１所定出力値αｍ（ｋW）と第２所定出力値αｎ（ｋW）との差が小さいほど、ジェネレータ９の発電出力がモータ要求出力を上回ることによってバッテリ３が充電されることによるエネルギロスは少ない。
【００４３】
さらに、上記ハンチングを防止するために、ステップＳ３０でモータ要求出力が第１所定出力値αｍ（ｋW）以上であると判定されてステップＳ４０でエンジン１が始動された場合に、少なくとも所定時間β（ｓ）の間はエンジン１を停止させない構成としても良い。
【００４４】
尚、上記第１所定出力値αｍ（ｋＷ）は、エンジン１の燃費効率及びジェネレータ９の発電効率を考慮し、全体として最もエネルギー効率の良い値に設定すれば良い。さらに、上記第１所定出力値αｍ（ｋW）を固定値ではなく、車両の運転状態に応じて可変としても良い。即ち、エンジン１及びジェネレータ９の温度等を検出し、該検出結果に基づいて変化するエンジン１及びジェネレータ９の最もエネルギー効率の高い運転点を算出すると共に、該運転点に応じて上記所定出力値αｍ（ｋW）を変化させる構成としても良い。
【００４５】
尚、上記実施形態例では、モータ５の要求出力が第１所定出力値αｍ以上となったときにエンジン１を始動し、ジェネレータ９の発電出力が該第１所定出力値αｍとなるように制御することとしたが、これに限定されるものではなく、ジェネレータ９の発電出力がモータ５の要求出力以下であれば、該発電出力がバッテリ３の充電に使用されることがないためエネルギロスを抑制することができる。従って、ジェネレータ９の発電出力はモータ５の要求出力を超えない程度に設定すれば良い。好適には、ジェネレータ９の発電出力が低いほどバッテリ３の放電量が増加して同バッテリ３の充放電の頻度が増えるため、上述の第１実施形態例のようにジェネレータ９の発電出力がモータ５の要求出力と略同一の値とすれば、最もエネルギ効率は向上する。
【００４６】
以下、本発明の第２実施形態例を詳細に説明する。図６に第２実施形態例のモータ５の要求出力、及びジェネレータ９の発電出力の関係を示す。本発明の第２実施形態例では、所定出力値α１（ｋＷ）の他に基準出力値α２（ｋＷ）（α１≦α２）が設定されている。その他の構成等は上記第１実施形態例と同様であるためその説明を省略する。
【００４７】
まず、図６中Ｅ点では、エンジン１の連続稼働中以外の状態で、モータ５の要求出力が略所定出力値α１（ｋＷ）以上となったために、エンジン１は始動されジェネレータ９の発電出力が上記所定出力値α１（ｋＷ）となるように制御される。
【００４８】
図中Ｆ点では、エンジン１が始動された後にモータ５の要求出力が基準出力値α２（ｋＷ）よりも大きくなったために、制御部３１によりエンジン１の出力が上昇され、ジェネレータ９の発電出力が上記第２所定値α２（ｋＷ）となるように該エンジン１が制御される。このとき、エンジン１の出力上昇と共にジェネレータ９の励磁電流を上げるか、またはエンジン１の出力をそのままとしてジェネレータ９の励磁電流のみを上昇させることにより、該ジェネレータ９の発電出力を第２所定値α２（ｋW）としても良い。
【００４９】
図中Ｇ点では、モータ５の要求出力が基準出力値α２（ｋＷ）よりも小さくなったために、ジェネレータ９の発電出力が所定出力値α１（ｋＷ）となるように制御され、さらに図中Ｈ点では、モータ５の要求出力が所定出力値α１（ｋＷ）よりも小さくなったために、エンジン１は停止される。
【００５０】
かかる構成とすれば、図６のハッチング部分で示すように、エンジン１の出力に基づくジェネレータ９の発電出力が直接モータに供給される領域が拡大される。このため、エネルギロスを抑制しつつバッテリ３の放電量がさらに減少し、これに伴いバッテリ充放電の頻度が減少してエネルギ効率が向上する。
【００５１】
尚、上記第２実施形態例では、基準出力値を一つに設定したがこれに限定されるものではなく、該基準出力値を複数設定することとしても良いし、前述のように所定出力値及び基準出力値を車両運転状態等に応じて可変とする構成としても良い。また、前述の第１実施形態例と同様に、上記所定出力値α１と上記基準出力値α２の少なくとも一方にヒステリシスを設定し、ハンチング現象の発生を防止する構成としても良い。さらに、ジェネレータ９の発電出力を所定出力値α１（ｋW）、及び基準出力値α２（ｋW）と同一ではなく、該所定出力値α１（ｋW）、基準出力値α２（ｋW）よりも低く設定する構成としても良い。
【００５２】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態で詳細に説明したように、本発明の請求項１に記載のハイブリッド電気自動車によれば、モータ出力に応じてエンジンの始動、停止を行うと共に、ジェネレータの発電出力が前記モータ出力を超えないように前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも一方を制御する制御手段を備えたため、ジェネレータの発電出力は直接モータに供給され、エネルギ効率は向上する。
【００５３】
本発明の請求項２に記載のハイブリッド電気自動車によれば、前記モータの出力が略第１所定出力値以上であると判定されたときに前記エンジンを始動し、前記モータ出力が前記第１所定出力値と同じか同第１所定出力値よりも低い第２所定出力値よりも小さくなったと判定されるまで前記ジェネレータの発電出力が略前記第１所定出力値となるように前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも一方を制御する制御手段を設けたため、ジェネレータの発電出力が略直接モータに供給される領域でエンジンが稼動され、エネルギロスは低減される。
【００５４】
また、請求項３に記載のハイブリッド電気自動車では、前記第１所定出力値を車両の運転状態に応じて可変に設定したため、前記エンジン及び前記ジェネレータをエネルギー効率の高い運転点で稼動させることができ、全体としてのエネルギー効率が向上する。
また、請求項４に記載のハイブリッド電気自動車では、前記制御手段は、前記モータ出力が略前記所定出力値よりも大きい基準出力値以上となったときに、前記ジェネレータの発電出力が前記基準出力値となるように前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも一方を制御するため、ジェネレータの発電出力が直接モータに供給される領域が拡大し、エネルギ効率はさらに向上する。
また、請求項５に記載のハイブリッド電気自動車では、前記基準出力値を車両の運転状態に応じて可変に設定したため、前記ジェネレータの発電電力が前記基準出力値となるように前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも一方を制御するときにおいても、前記エンジン及び前記ジェネレータをエネルギー効率の高い運転点で稼動させることができ、全体としてのエネルギー効率がさらに向上する。
【００５５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド電気自動車の全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御ブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態例に係るハイブリッド電気自動車の制御フローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態例に係るハイブリッド電気自動車の制御フローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態例に係るハイブリッド電気自動車のモータ出力、ジェネレータ発電出力の特性図である。
【図６】本発明の第２実施形態例に係るハイブリッド電気自動車のモータ出力、ジェネレータ発電出力の特性図である。
【図７】従来のハイブリッド電気自動車のモータ出力、ジェネレータ発電出力の特性図である。
【図８】従来のハイブリッド電気自動車のモータ出力、ジェネレータ発電出力の特性図である。
【符号の説明】
エンジン
３    バッテリ
５    モータ
７    コントローラ
９    ジェネレータ
２５  モータ出力検出部
３１  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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