(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジンの排ガス特性を適正な範囲内に維持できるように走行用バッテリの交換時期を警報可能なハイブリッド電気自動車用警報装置を提供する。【解決手段】駆動輪４に伝達するための駆動力を発生する走行用モータ２と、走行用モータ２に電力を供給する走行用バッテリ１４と、エンジン６により駆動され、走行用バッテリ１４を充電するための電力を発生する発電機８と、走行用バッテリ１４の劣化度ＳＯＨを求め、求められた劣化度ＳＯＨが予め設定された第２基準劣化度Ａ２以上となったときに、走行用バッテリ１４の交換を促す警報を行うコントローラ２２とを備え、第２基準劣化度Ａ２は、所定の排ガス特性をエンジン６が満足するための基準値として設定される。【選択図】図１
2009051243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に伝達するための駆動力を発生する走行用モータと、
上記走行用モータに電力を供給する走行用バッテリと、
エンジンにより駆動され、上記走行用バッテリを充電するための電力を発生する発電機と、
上記走行用バッテリの劣化度を求め、求められた劣化度が予め設定された基準劣化度以上となったときに、上記走行用バッテリの交換を促す警報を行う制御手段とを備え、
上記基準劣化度は、所定の排ガス特性を上記エンジンが満足するための基準値として設定されることを特徴とするハイブリッド電気自動車用警報装置。
【請求項２】
上記制御手段は、上記走行用バッテリの劣化度が上記基準劣化度以上となったときに、上記走行用バッテリを上記走行用モータ及び上記発電機から切り離した状態で上記発電機から上記走行用モータに電力供給を行うことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車用警報装置。
【請求項３】
上記制御手段は、上記エンジンの通算運転時間の増大に応じ、上記基準劣化度を低下させることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車用警報装置。
【請求項４】
上記制御手段は、上記走行用バッテリの交換回数の増大に応じ、上記基準劣化度を低下させることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車用警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド電気自動車用警報装置に関し、特にエンジンを発電機の駆動専用とし、発電機で発電した電力を走行用バッテリに蓄えると共に、走行用バッテリから供給される電力で作動する走行用モータにより駆動輪を駆動するようにしたシリーズ式ハイブリッド電気自動車に用いられる走行用バッテリのための警報装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンを専ら発電機の駆動に用いて発電機の発電電力を走行用バッテリに蓄えておき、インバータを介して走行用バッテリの電力を走行用モータに供給し、走行用モータの駆動力により車両の駆動輪を駆動するようにした、いわゆるシリーズ式ハイブリッド電気自動車が開発され実用化されている。
このようなハイブリッド電気自動車に用いられる走行用バッテリは、充放電を繰り返すことにより徐々に劣化し、当初の充放電特性を発揮することができなくなっていく。そこで、走行用バッテリの劣化の度合いを検知し、劣化の度合いがある程度大きくなったときに走行用バッテリの交換を促す表示を行うようにした警報装置が、例えば特許文献１などによって提案されている。
【０００３】
特許文献１の警報装置では、走行用バッテリの電圧と充放電電流との関係から走行用バッテリの劣化の度合いを検知し、その劣化の度合いに応じて点検の必要性や走行用バッテリの交換を促す警報表示を行うようになっている。
【特許文献１】特開平１０−４６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、シリーズ式ハイブリッド電気自動車の場合、エンジンは専ら発電機の駆動に用いられるため、走行用バッテリの劣化に伴う充電効率の低下に従って、エンジンの仕事量が徐々に増大していくことになる。エンジンの仕事量が増大するとエンジンが排出する排ガス量も増大するため、排ガス中に含まれるＰＭ（粒子状物質）やＮＯｘ（窒素酸化物）などの大気汚染物質の量も徐々に増大していく。エンジンには、エンジンからの大気汚染物質排出量が環境保護のために予め設定されている基準値を上回ることのないように、予め排ガス特性が定められているが、走行用バッテリの劣化が進むと、このような排ガス特性を満足しなくなるおそれがある。
【０００５】
上記特許文献１の警報装置においても、上述したような走行用バッテリの劣化に伴う排ガス特性の悪化は考慮されておらず、単に走行用バッテリの劣化の度合いが所定値を上回った場合に警報を行っている。このため、走行用バッテリの劣化が進んだ場合、警報を行う前に、エンジンが上記排ガス特性を満足しなくなってしまうおそれがある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの排ガス特性を適正な範囲内に維持できるように走行用バッテリの交換時期を警報可能なハイブリッド電気自動車用警報装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド電気自動車用警報装置は、駆動輪に伝達するための駆動力を発生する走行用モータと、上記走行用モータに電力を供給する走行用バッテリと、エンジンにより駆動され、上記走行用バッテリを充電するための電力を発生する発電機と、上記走行用バッテリの劣化度を求め、求められた劣化度が予め設定された基準劣化度以上となったときに、上記走行用バッテリの交換を促す警報を行う制御手段とを備え、上記基準劣化度は、所定の排ガス特性を上記エンジンが満足するための基準値として設定されることを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
このように構成されたハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、エンジンは走行用バッテリを充電するための電力を発生する発電機の駆動に用いられ、走行用バッテリから供給される電力により走行用モータが発生した駆動力が駆動輪に伝達されることによりハイブリッド電気自動車が走行する。そして、制御手段には所定の排ガス特性をエンジンが満足するための基準値として基準劣化度が設定されており、走行用バッテリの劣化度がこの基準劣化度以上となったとき、制御手段が走行用バッテリの交換を促す警報を行う。
【０００８】
また、上記ハイブリッド電気自動車用警報装置において、上記制御手段は、上記走行用バッテリの劣化度が上記基準劣化度以上となったときに、上記走行用バッテリを上記走行用モータ及び上記発電機から切り離した状態で上記発電機から上記走行用モータに電力供給を行うことを特徴とする（請求項２）。
このように構成されたハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、走行用バッテリの劣化度が基準劣化度以上になると、制御手段は走行用バッテリを走行用モータ及び発電機から切り離すと共に、エンジンによって駆動される発電機から走行用モータに電力供給を行う。
【０００９】
また、上記ハイブリッド電気自動車用警報装置において、上記制御手段は、上記エンジンの通算運転時間の増大に応じ、上記基準劣化度を低下させることを特徴とする（請求項３）。
このように構成されたハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、エンジンの通算運転時間が増大するほど低下されて設定された基準劣化度を用い、走行用バッテリの交換を促す警報が行われる。
【００１０】
或いは、上記ハイブリッド電気自動車用警報装置において、上記制御手段は、上記走行用バッテリの交換回数の増大に応じ、上記基準劣化度を低下させることを特徴とする（請求項４）。
このように構成されたハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、走行用バッテリの交換回数が増えるほど低下されて設定された基準劣化度を用い、走行用バッテリの交換を促す警報が行われる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、所定の排ガス特性をエンジンが満足するための基準値として設定された基準劣化度を用い、走行用バッテリの劣化度がこの基準劣化度以上となったとき、制御手段が走行用バッテリの交換を促す警報を行うようにしたので、走行用バッテリの劣化に伴ってエンジンの排ガス量が増加することによりエンジンが排出する大気汚染物質の量が増大しても、この大気汚染物質の量が許容範囲内にあってエンジンが所定の排ガス特性を満足している間に走行用バッテリを交換することが可能となる。
【００１２】
また、請求項２のハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、走行用バッテリの劣化度が基準劣化度以上になると、走行用バッテリを走行用モータ及び発電機から切り離すと共に、エンジンによって駆動される発電機から走行用モータに電力供給を行うようにしたので、走行用バッテリの更なる劣化に伴うエンジンの排ガス特性の悪化を防止しながら、走行用バッテリを交換するために整備工場等までハイブリッド電気自動車を走行させることが可能となる。
【００１３】
ところで、走行用バッテリの劣化に加え、発電機を駆動するエンジン自体も経年変化によって運転効率が低下する。このため、エンジンの仕事量は走行用バッテリの劣化だけではなく、エンジン自体の運転効率低下にも起因して増大していくことになり、エンジンの通算運転時間が増大するほどその排ガス特性は悪化する。
そこで、請求項３のハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、エンジンの通算運転時間が増えるほど低下されて設定された基準劣化度を用い、走行用バッテリの交換を促す警報が行われる。このようにすることで、エンジンの通算運転時間に拘わらず、エンジンの経年変化及び走行用バッテリの劣化に伴ってエンジンの排ガス特性がほぼ同程度に悪化した段階で、走行用バッテリの交換を促す警報を行うことが可能となる。
【００１４】
従って、エンジンが比較的新しい段階で走行用バッテリの交換時期となる場合は、エンジンの排ガス特性を良好な範囲内に維持しながら、劣化度が比較的大きくなるまで走行用バッテリを使用した上で走行用バッテリを交換することが可能となる。一方、エンジンが比較的古くなった段階で走行用バッテリの交換時期となる場合においても、エンジンの排ガス特性が良好な範囲内にあるうちに走行用バッテリの交換を行うことが可能となる。
【００１５】
また、複数回の走行用バッテリの交換を考慮した場合には、走行用バッテリの交換回数が増大するほど、同様の理由によりエンジンの経年変化によってエンジンの排ガス特性が悪化していくことになる。
そこで、請求項４のハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、走行用バッテリの交換回数が増えるほど低下されて設定された基準劣化度を用い、走行用バッテリの交換を促す警報が行われる。このようにすることで、走行用バッテリの交換回数に拘わらず、エンジンの経年変化及び走行用バッテリの劣化に伴ってエンジンの排ガス特性がほぼ同程度に悪化した段階で、走行用バッテリの交換を促す警報を行うことが可能となる。
【００１６】
従って、エンジンが比較的新しい段階で交換時期となる走行用バッテリの場合は、エンジンの排ガス特性を良好な範囲内に維持しながら、劣化度が比較的大きくなるまで走行用バッテリを使用した上で走行用バッテリを交換することが可能となる。一方、エンジンが比較的古くなった段階で交換時期となる走行用バッテリの場合においても、エンジンの排ガス特性が良好な範囲内にあるうちに走行用バッテリの交換を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車用の警報装置１の全体構成図である。
図１に示すように、ハイブリッド電気自動車には走行用モータ２が搭載されており、走行用モータ２の駆動力が左右の駆動輪４に伝達されることにより、ハイブリッド電気自動車が走行する。
【００１８】
エンジン６は専ら発電機８の駆動に用いられるものであって、エンジン６の出力軸は発電機８の回転軸に連結されている。発電機８の出力はインバータ１０に接続されており、発電機８の出力電力はインバータ１０によって調整されることにより、走行用モータ２に供給可能であると共に、コンタクタユニット１２を介してインバータ１０に接続された走行用バッテリ１４に充電可能となっている。
【００１９】
走行用バッテリ１４に蓄えられた電力は、インバータ１０で調整された後に走行用モータ２に供給されるようになっている。従って、走行用モータ２にはインバータ１０を介して走行用バッテリ１４及び発電機８からの電力を供給することができる。
図１に示すようにコンタクタユニット１２は、走行用バッテリ１４の一方の端子とインバータ１０との間に介装されたメインコンタクタ１６と、このメインコンタクタ１６をバイパスするように直列に接続されたプリチャージコンタクタ１８及び減流抵抗２０とからなる。このコンタクタユニット１２は、走行用バッテリ１４をインバータ１０から切り離す機能を有すると共に、走行用バッテリ１４をインバータ１０に接続する際に、走行用バッテリ１４からインバータ１０に流れる突入電流を抑制する機能を有している。
【００２０】
コントローラ（制御手段）２２には、走行用バッテリ１４の電圧、充放電電流、及び温度、並びにインバータ１０における各部の電圧及び温度のほか、ハイブリッド電気自動車の走行状態などを検出するための各種センサからの情報が入力され、コントローラ２２はこれらの情報に基づき、インバータ１０及びコンタクタユニット１２の作動を制御する。
即ち、コントローラ２２は、インバータ１０を介して発電機８から走行用バッテリ１４や走行用モータ２に供給される電力、及び走行用バッテリ１４から走行用モータ２に供給される電力を適正に調整するため、上記情報に基づきインバータ１０を制御する。このとき、エンジン６の運転制御を行うエンジン制御ユニット２４との間で情報の交換を行い、エンジン６が適正に運転されるようエンジン制御ユニット２４に指令を発する。
【００２１】
また、コントローラ２２には、図示しないキースイッチがオン操作されることによって投入される制御電源が接続されており、この制御電源の投入に伴ってコントローラ２２はコンタクタユニット１２の制御を開始する。このコンタクタユニット１２の制御では、まず最初にプリチャージコンタクタ１８がオンとされ、走行用バッテリ１４がプリチャージコンタクタ１８及び減流抵抗２０を介してインバータ１０に接続される。プリチャージコンタクタ１８のオン作動に伴って走行用バッテリ１４からインバータ１０には突入電流が流れるが、この突入電流は減流抵抗２０によって低減される。インバータ１０の充電が進むに従い突入電流は減少し、走行用バッテリ１４によってインバータ１０に印加される電圧が上昇していく。そして、走行用バッテリ１４の電圧と、インバータ１０に印加されている電圧との差が所定電圧以下になると、コントローラ２２はメインコンタクタ１６をオンさせると共にプリチャージコンタクタ１８をオフとし、走行用バッテリ１４のインバータ１０への接続を完了する。
【００２２】
このようにして、走行用バッテリ１４がインバータ１０に直接接続されると、コントローラ２２はインバータ１０の運転を開始すると共にエンジン制御ユニット２４に指令を送り、インバータ１０を介して発電機８から走行用バッテリ１４や走行用モータ２に供給される電力、及び走行用バッテリ１４から走行用モータ２に供給される電力が適正となるようにインバータ１０及びエンジン６を制御する。
【００２３】
こうして走行用バッテリ１４や発電機８から走行用モータ２に電力が供給されることにより、走行用モータ２の駆動力が駆動輪４に伝達され、ハイブリッド電気自動車が走行する。このときのコントローラ２２によるエンジン６及びインバータ１０の制御は公知の方法に従って行われるものであり、ここでは詳細な説明を省略する。
このようなインバータ１０やエンジン６の制御と並行し、コントローラ２２は走行用バッテリ１４の劣化度を監視し、その劣化度に応じてハイブリッド電気自動車のインストルメントパネル（図示せず）に設けられた警告灯２６による警告を行うための警告制御を所定の制御周期で実行する。
【００２４】
この警告制御においてコントローラ２２は、走行用バッテリ１４の電圧及び充放電電流から走行用バッテリ１４の内部抵抗を求め、新品のときの内部抵抗を１００％としたときの、その時点での内部抵抗の比率を劣化度ＳＯＨとして制御周期毎に求める。そして、この劣化度ＳＯＨを所定の第１基準劣化度Ａ１及び第２基準劣化度（基準劣化度）Ａ２と比較し、その時点の劣化度ＳＯＨが第１基準劣化度Ａ１以上となった場合には、走行用バッテリ１４の交換時期が近付いていることを警報する一方、その時点の劣化度ＳＯＨが第２基準劣化度Ａ２以上となった場合には、走行用バッテリ１４の交換を促す警報を行う。
【００２５】
このような警告制御を行うため第２基準劣化度Ａ２は、走行用バッテリ１４の劣化に伴う充電効率の低下によりエンジン６の仕事量が増大してエンジン６の排ガス特性が悪化しても、エンジン６から排出される大気汚染物質の量が基準値以内となるような、走行用バッテリ１４の劣化度ＳＯＨの上限値（例えば２００〜３００％）に対応して設定される。
エンジン６が排出する排ガスの量はエンジン６の仕事量に応じて変化するが、エンジン６の仕事量は、エンジン６自身の経年変化に伴う運転効率の低下、及び走行用バッテリ１４の劣化に伴う充電効率の低下により、エンジン６が初めて運転されてからの通算運転時間であるエンジン６の積算運転時間の増大と共に増加していく。
【００２６】
図２は、エンジン６の積算運転時間と、走行用バッテリ１４に許容される排ガス量との関係を示す概念図であるが、エンジン６自身の経年変化によってエンジン６の積算運転時間の増加と共に増大する排ガス量は、図２中に排ガス量Ｓｂを初期値とした一点鎖線で示されている。これに走行用バッテリ１４の劣化に伴って増加する排ガス量が上乗せされたものが、その時点でエンジン６から排出されるトータルの排ガス量となる。図２中のＳｏは、エンジン６から排出される大気汚染物質の量が、環境保護の観点から予め定められた基準値以内となるような排ガス量の上限値を示しており、第２基準劣化度Ａ２は、エンジン６自身の経年変化に伴う運転効率の低下によって一点鎖線で示されるように増大する排ガス量を考慮した上で、エンジン６から排出される排ガス量がこの上限値Ｓｏを超えることのないような劣化度ＳＯＨに設定される。
【００２７】
また、走行用バッテリ１４の劣化の進行度合いは、個々の走行用バッテリ１４の特性によって異なることが考えられ、比較的速く劣化が進行した場合の排ガス量の増加を実線Ｌ１、比較的ゆっくり劣化が進行した場合の排ガス量の増加を実線Ｌ３、その中間の速度で劣化が進行した場合の排ガス量の増加を実線Ｌ２によりそれぞれ図２中に示している。
図２に示されるように、時間ｔ１でエンジン６の排ガス量が上限値Ｓｏに達する場合、エンジン６自体の経年変化に伴う運転効率の低下は比較的小さいことから、走行用バッテリ１４の劣化に伴う排ガスの増加量は、比較的大きなΔＳ１まで許容されることになる。一方、時間ｔ３でエンジン６の排ガス量が上限値Ｓｏに達する場合、エンジン６自体の経年変化に伴う運転効率の低下が比較的大きいことから、走行用バッテリ１４の劣化に伴う排ガスの増加量は、比較的小さなΔＳ３までしか許容されない。そして、時間ｔ１及びｔ３の中間の時間ｔ２でエンジン６の排ガス量が上限値Ｓｏに達する場合、走行用バッテリ１４の劣化に伴う排ガスの増加量は、ΔＳ１とΔＳ３との間のΔＳ２まで許容される。
【００２８】
そこで、コントローラ２２は、エンジン６の積算運転時間に応じ、第２基準劣化度Ａ２の値を変化させ、積算運転時間が増加するほど第２基準劣化度Ａ２の値を小さく設定するようにしている。このように第２基準劣化度Ａ２を変化させることにより、走行用バッテリ１４の劣化の進行速度に拘わらず、エンジン６の排ガス量が上限値Ｓｏに達する直前まで走行用バッテリ１４を使用し続けることが可能となる。
【００２９】
従って、エンジン６の積算運転時間が少なく、エンジン６が比較的新しい段階で走行用バッテリ１４の交換時期となる場合は、エンジン６の排ガス特性を良好な範囲内に維持しながら、劣化度ＳＯＨが比較的大きくなるまで走行用バッテリ１４を使用した上で走行用バッテリ１４を交換することが可能となる。一方、エンジン６の積算運転時間が増大し、エンジン６が比較的古くなった段階で走行用バッテリ１４の交換時期となる場合においても、エンジン６の排ガス特性が良好な範囲内にあるうちに走行用バッテリ１４の交換を行うことが可能となる。
【００３０】
なお、走行用バッテリ１４の劣化の進行速度にさほどばらつきがなく、例えばエンジン６の一般的な寿命や使用期間と同程度の期間にわたって走行用バッテリ１４を使用可能であるような場合には、第２基準劣化度Ａ２を固定値としても良い。この場合には、走行用バッテリ１４の標準的な寿命におけるエンジン６の経年変化に起因した排ガスの増大量に基づき、エンジン６の排ガス量が上限値Ｓｏを超過しないような走行用バッテリ１４の劣化度ＳＯＨに対応して第２基準劣化度Ａ２を設定すればよい。
【００３１】
また、第１基準劣化度Ａ１は、走行用バッテリ１４の交換時期が近付いていることを警報するために使用されるものであることから、その時点の第２基準劣化度Ａ２より例えば５０％程度小さい値に設定される。従って、第２基準劣化度Ａ２がエンジン６の積算運転時間に応じて変化して設定される場合には、第１基準劣化度Ａ１も第２基準劣化度Ａ２に応じて変化することになる。
【００３２】
以上のような警告制御は、コントローラ２２に制御電源が投入されることによって開始され、図３に示すフローチャートに従い、所定の制御周期で実行される。そこで、コントローラ２２が行う警告制御の具体的な処理の内容を、図３のフローチャートに基づき以下に説明する。
警告制御が開始されると、コントローラ２２はステップＳ１で、その制御周期で求めた走行用バッテリ１４の劣化度ＳＯＨと、その制御周期で上述のようにして設定した第１基準劣化度Ａ１とを比較し、劣化度ＳＯＨが第１基準劣化度Ａ１以上であるか否かを判定する。
【００３３】
劣化度ＳＯＨが第１基準劣化度Ａ１未満である場合には、エンジン６から排出される大気汚染物質の量が基準値を超えてエンジン６の排ガス特性が基準を満たさなくなるほど走行用バッテリ１４が劣化しておらず、走行用バッテリ１４を交換する必要はないものと判断して処理をステップＳ２に進め、警告灯２６による警告を消灯状態とした後、ステップＳ３でメインコンタクタ１６をオン状態に維持し、更にステップＳ４で通常走行モードを選択して、その制御周期を終了する。
【００３４】
この通常走行モードにおいては、前述したように、走行用バッテリ１４をインバータ１０に接続した状態で、エンジン６によって駆動される発電機８及び走行用バッテリ１４からの電力を、インバータ１０を介して走行用モータ２に供給してハイブリッド電気自動車を走行させ、発電機８の電力をインバータ１０により調整して走行用バッテリ１４に充電する。
【００３５】
劣化度ＳＯＨが第１基準劣化度Ａ１未満である限りは、上述したようにステップＳ１乃至Ｓ４の処理が制御周期毎に繰り返され、警告灯２６が消灯状態に維持されると共に、メインコンタクタ１６がオン状態となって通常走行モードが選択される。
一方、走行用バッテリ１４の劣化が進み、その時点の走行用バッテリ１４の劣化度ＳＯＨが第１基準劣化度Ａ１以上になると、コントローラ２２は処理をステップＳ５に進め、その制御周期で求めた劣化度ＳＯＨと、その制御周期で上述のようにして設定した第２基準劣化度Ａ２とを比較し、劣化度ＳＯＨが第２基準劣化度Ａ２以上であるか否かを判定する。
【００３６】
走行用バッテリ１４の劣化度ＳＯＨが第２基準劣化度Ａ２未満である場合、コントローラ２２はステップＳ６に処理を進める。ステップＳ６では、既にステップＳ１で劣化度ＳＯＨが第１基準劣化度Ａ１以上であると判定していることから、警告灯２６により橙色警告を点灯させ、走行用バッテリ１４の交換時期が近付いていることを警告する。
更にコントローラ２２は処理をステップＳ７に進め、メインコンタクタ１６をオン状態に維持すると共に、次のステップＳ８で通常走行モードを選択し、その制御周期を終了する。次の制御周期以降においても、走行用バッテリ１４の劣化度ＳＯＨが第１基準劣化度Ａ１以上で第２基準劣化度Ａ２未満である限りは、上述したようにステップＳ１からステップＳ５乃至Ｓ８の制御が制御周期毎に繰り返される。
【００３７】
このように、走行用バッテリ１４の劣化度ＳＯＨが第１基準劣化度Ａ１以上で第２基準劣化度Ａ２未満である場合には、走行用バッテリ１４の交換時期が近付いているものの、現時点では走行用バッテリ１４を交換する必要はないことから、橙色警告のみにとどめて走行用バッテリ１４の交換時期が近付いていることを警告した上で、走行用バッテリ１４を使用する通常走行モードを選択する。
【００３８】
更に走行用バッテリ１４の劣化が進み、ステップＳ５で走行用バッテリ１４の劣化度ＳＯＨが第２基準劣化度Ａ２以上であると判定すると、コントローラ２２はこれ以上走行用バッテリ２２が劣化すると、エンジン６の仕事量が増大することによりエンジン６から排出される大気汚染物質の量が基準値を超えてエンジン６の排ガス特性が許容範囲から逸脱するものと判断し、ステップＳ９に処理を進めて警告灯２６により赤色警告を点灯させ、走行用バッテリ１４の交換時期であることを警告する。
【００３９】
次に、ステップＳ１０に処理を進めると、コントローラ２２はメインコンタクタ１６をオフとし、走行用バッテリ１４をインバータ１０から切り離すことにより走行用モータ２及び発電機８から走行用バッテリ１４を切り離して、走行用バッテリ１４がこれ以上劣化しないようにする。そして、次のステップＳ１１でコントローラは、非常走行モードを選択し、その制御周期を終了する。
【００４０】
この非常走行モードでは、走行用バッテリ１４をインバータ１０から切り離した状態において、エンジン６によって駆動される発電機８の電力を、インバータ１０により調整して走行用モータ２に供給し、ハイブリッド電気自動車の走行を可能とする。従って、劣化の進んだ走行用バッテリ１４の交換のために、整備工場等までハイブリッド電気自動車を走行させることが可能となる。
【００４１】
走行用バッテリ１４が交換されると、走行用バッテリ１４の劣化度ＳＯＨは１００％に戻るので、警告制御では再び処理がステップＳ１からステップＳ２に進むようになる。この結果、警告灯２６による警報は行われず、通常走行モードが選択される。
以上のようにして警告制御が行われることにより、走行用バッテリ１４の劣化が進行してエンジン６の仕事量が増え、エンジン６から排出される大気汚染物質の量が基準値を超えてエンジン６の排ガス特性が予め定められた基準を満たさなくなる前に、走行用バッテリ１４を交換することが可能となる。また、走行用バッテリ１４の交換時期となる前に、警告灯２６の橙色警告によって交換時期が近付いていることを警告するので、ハイブリッド電気自動車の使用者は予め走行用バッテリ１４の交換準備をすることが可能となる。
【００４２】
更に、前述したように、走行用バッテリ１４の交換時期であることを示すために用いられる第２基準劣化度Ａ２は、エンジン６の積算運転時間が増加するほど小さく設定されるようになっているので、走行用バッテリ１４の劣化の進行速度に拘わらず、エンジン６の排ガス量が上限値Ｓｏに達する直前まで走行用バッテリ１４を使用し続けることが可能となる。
【００４３】
従って、エンジン６の積算運転時間が少なく、エンジン６が比較的新しい段階で走行用バッテリ１４の交換時期となる場合は、エンジン６の排ガス特性を良好な範囲内に維持しながら、劣化度ＳＯＨが比較的大きくなるまで走行用バッテリ１４を使用した上で走行用バッテリ１４を交換することが可能となる。一方、エンジン６の積算運転時間が増大し、エンジン６が比較的古くなった段階で走行用バッテリ１４の交換時期となる場合においても、エンジン６の排ガス特性が良好な範囲内にあるうちに走行用バッテリ１４の交換を行うことが可能となる。
【００４４】
また、走行用バッテリ１４の劣化度ＳＯＨが第２基準劣化度Ａ２以上となり、走行用バッテリ１４を交換しなければならなくなった場合には、走行用バッテリ１４をインバータ１０から切り離すことにより、走行用モータ２及び発電機８から走行用バッテリ１４を切り離すと共に、エンジン６によって駆動される発電機８から走行用モータ２に電力供給を行うようにしたので、走行用バッテリ１４の更なる劣化に伴うエンジン６の排ガス特性の悪化を防止しながら、走行用バッテリ１４を交換するために整備工場等までハイブリッド電気自動車を走行させることが可能となる。
【００４５】
なお、上記実施形態では、エンジン６自体も経年変化によって徐々に運転効率が低下することに起因して排ガス量が増大していくため、エンジン６の積算運転時間の増加と共に第２基準劣化度Ａ２を減少させるようにしたが、走行用バッテリ１４の複数回の交換を考慮して、走行用バッテリ１４の交換回数の増大と共に第２基準劣化度Ａ２を減少させるようにしても良い。
【００４６】
図４は、走行用バッテリ１４の劣化に伴う交換を複数回想定した場合の、各走行用バッテリ１４に許容される排ガス増加量の関係を、図２と同様に示す概念図である。エンジン６自身の経年変化に伴う仕事量の増大によってエンジン６の積算運転時間の増加と共に増大する排ガス量は、図２と同様に排ガス量Ｓｂを初期値とした一点鎖線で示されている。前述したように、これに走行用バッテリ１４の劣化に伴って増加する排ガス量が上乗せされたものが、その時点でエンジン６から排出されるトータルの排ガス量となる。
【００４７】
また、上記実施形態と同様に、図４中のＳｏは、エンジン６から排出される大気汚染物質の量が、環境保護の観点から予め定められた基準値以内となるような排ガス量の上限値を示しており、第２基準劣化度Ａ２は、エンジン６自身の経年変化によって一点鎖線で示されるように増大する排ガス量を考慮した上で、エンジン６から排出される排ガス量がこの上限値Ｓｏを超えることのないような劣化度ＳＯＨに設定される。
【００４８】
図４に示すように、例えば１番目の走行用バッテリ１４では、劣化の進行と共にエンジン６の排ガス量が実線Ｌ１’のように増大したとすると、時間ｔ１’でエンジン６の排ガス量が上限値Ｓｏに達するため、この時点で走行用バッテリ１４を交換することになる。この場合には、エンジン６の経年変化に起因する排ガス量の初期値Ｓｂからの増加量が比較的少ないことから、走行用バッテリ１４の劣化に伴う排ガス量の増加量はΔＳ１’まで許容されることになる。
【００４９】
２番目及び３番目の走行用バッテリ１４についても、同様にエンジン６の排ガス量が実線Ｌ２’及びＬ３’のように増大したとすると、それぞれ時間ｔ２’及びｔ３’で走行用バッテリ１４を交換することになる。エンジン６の経年変化に起因する排ガス量の初期値Ｓｂからの増加は、時間ｔ１’よりも時間ｔ２’の方が大きく、時間ｔ２’よりも時間ｔ３’の方が大きい。このため、２番目の走行用バッテリ１４の劣化に伴う排ガスの増加量は、１番目の走行用バッテリ１４の増加量ΔＳ１’より小さいΔＳ２’まで許容され、３番目の走行用バッテリ１４の劣化に伴う排ガスの増加量は、２番目の走行用バッテリ１４の増加量ΔＳ２’より小さいΔＳ３’まで許容される。即ち、走行用バッテリ１４の交換回数が増加するほど、許容される排ガスの増加量は小さくなる。
【００５０】
従って、複数回の走行用バッテリ１４の交換を考慮した場合には、走行用バッテリ１４の交換回数が増加するほど第２基準劣化度Ａ２を小さく設定することにより、それぞれの走行用バッテリ１４について、エンジン６の排ガス量が上限値Ｓｏに達する直前まで走行用バッテリ１４を使用し続けることが可能となる。
従って、エンジン６が比較的新しい段階で交換時期となる走行用バッテリ１４の場合には、エンジン６の排ガス特性を良好な範囲内に維持しながら、劣化度ＳＯＨが比較的大きくなるまで走行用バッテリ１４を使用した上で走行用バッテリ１４を交換することが可能となる。一方、エンジン６が比較的古くなった段階で交換時期となる走行用バッテリ１４の場合においても、エンジン６の排ガス特性が良好な範囲内にあるうちに走行用バッテリ１４の交換を行うことが可能となる。
【００５１】
以上で本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車用警報装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、警告灯２６を用い、走行用バッテリ１４の交換時期が近付いていることを橙色警告により警告すると共に、走行用バッテリ１４の交換時期であることを赤色警告により警告するようにしたが、警告の手段及び形式はこれに限られるものではなく、例えば音声や文字による警告を用いてもよいし、これらを警告灯と組み合わせるようにしても良い。また、走行用バッテリ１４の交換時期であることだけを警告するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車用警報装置の全体構成図である。
【図２】エンジンの積算運転時間と走行用バッテリの劣化時に許容される排ガスの増加量との関係を示す概念図である。
【図３】図１の警報装置で行われる警告制御のフローチャートである。
【図４】走行用バッテリの劣化に伴う交換を複数回想定した場合の、各走行用バッテリの劣化時に許容される排ガス増加量の関係を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  警報装置
２  走行用モータ
４  駆動輪
６  エンジン
８  発電機
１４  走行用バッテリ
２２  コントローラ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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