(57)【要約】【課題】排気ガスの排出量の削減および燃費の向上を従来よりも効率良く実現する。【解決手段】出力要求がエンジンの最小トルク以下のときには、エンジンを用いて出力し、出力要求がエンジンの最小トルクよりも大きく、電動機の最大トルクよりも小さいときには、エンジンを最小トルクとし、出力要求からエンジンの最小トルクを差し引いた残りのトルクを電動機を用いて出力し、出力要求がエンジンの最小トルクよりも大きく、電動機の最大トルク以上のときには、電動機を最大トルクとし、出力要求から電動機の最大トルクを差し引いた残りのトルクをエンジンを用いて出力する。また、電動機の最大トルクの設定値を電動機に電源を供給するバッテリの充電量に応じて変更する。【選択図】図１
2009035192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと電動機とを動力源として備え、
アクセル操作により行われる出力要求に応じ、前記エンジンまたは前記電動機のいずれか一方または前記エンジンと前記電動機とを併用して前記出力要求を満たす出力を行う手段を備えたハイブリッド自動車において、
前記出力要求が前記エンジンの最小トルク以下のときには、前記エンジンを用いて出力し、
前記出力要求が前記エンジンの最小トルクよりも大きく、前記電動機の最大トルクよりも小さいときには、前記エンジンを最小トルクとし、前記出力要求から前記エンジンの最小トルクを差し引いた残りのトルクを前記電動機を用いて出力し、
前記出力要求が前記エンジンの最小トルクよりも大きく、前記電動機の最大トルク以上のときには、前記電動機を最大トルクとし、前記出力要求から前記電動機の最大トルクを差し引いた残りのトルクを前記エンジンを用いて出力する
手段を備えたことを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項２】
前記電動機の最大トルクの設定値を前記電動機に電源を供給するバッテリの充電量に応じて変更する手段を備えた請求項１記載のハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと電動機とを動力源として備えた自動車に利用する。特に、エンジンと電動機との分担比率の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化防止のための二酸化炭素排出量の削減が声高に叫ばれる中で、自動車においても排気ガスの排出量の削減および燃費の向上を図ることができるハイブリッド自動車が広く普及しつつある。
【０００３】
ハイブリッド自動車では、発車時のように、大きなトルクを必要とする状況下においてはエンジンを用いずに電動機を用いることにより、排気ガスの排出量の削減および燃費の向上を図っている。
【０００４】
ハイブリッド自動車は、乗用車の分野だけでなく、トラックやバスなどの大型商用車の分野でも普及しつつある（例えば、非特許文献１参照）。このような大型商用車は、排気ガスの排出量が多く、また、トラックであれば荷物の積み下ろし、バスであれば乗客の乗降を行うために、頻繁に停車および発車を繰り返すので、ハイブリッド化はきわめて有用である。
【０００５】
【非特許文献１】山口公一  他著、“「日野デュトロハイブリッド」の開発”、日野技報Ｎｏ．５８、２００７年５月３１日、ｐ．３４−４２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のハイブリッド自動車は、エンジンを電動機がアシストしている。これによれば、発車時などのように、エンジンの回転速度が小さく、エンジンの稼働効率が低い状況下において電動機がエンジンを助けるといった運用形態になり、エンジンの回転速度が大きい状況下であればエンジンにより走行し、その間、エンジンの動力を利用して電動機に電源を供給するバッテリに充電を行う。
【０００７】
このときに、従来は、バッテリの充電量が充分であっても、エンジンの回転速度が所定値よりも大きい状況下であればエンジンを利用し続ける。
【０００８】
しかしながら、ハイブリッド自動車の本来の目的である排気ガスの排出量の削減および燃費の向上を効率良く達成するためには、バッテリの充電量が充分であるときには電動機を主体として動力を発生させることが望ましい。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するために行われたものであって、エンジンが電動機をアシストすることにより排気ガスの排出量の削減および燃費の向上を従来よりも効率良く実現することができるハイブリッド自動車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】
【００１０】
本発明は、エンジンと電動機とを動力源として備え、アクセル操作により行われる出力要求に応じ、前記エンジンまたは前記電動機のいずれか一方または前記エンジンと前記電動機とを併用して前記出力要求を満たす出力を行う手段を備えたハイブリッド自動車である。
【００１１】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記出力要求が前記エンジンの最小トルク以下のときには、前記エンジンを用いて出力し、前記出力要求が前記エンジンの最小トルクよりも大きく、前記電動機の最大トルクよりも小さいときには、前記エンジンを最小トルクとし、前記出力要求から前記エンジンの最小トルクを差し引いた残りのトルクを前記電動機を用いて出力し、前記出力要求が前記エンジンの最小トルクよりも大きく、前記電動機の最大トルク以上のときには、前記電動機を最大トルクとし、前記出力要求から前記電動機の最大トルクを差し引いた残りのトルクを前記エンジンを用いて出力する手段を備えたところにある。
【００１２】
これによれば、電動機をエンジンによってアシストすることができるため、排気ガスの排出量の削減および燃費の向上を従来よりも効率良く実現することができる。
【００１３】
また、前記電動機の最大トルクの設定値を前記電動機に電源を供給するバッテリの充電量に応じて変更する手段を備えることが望ましい。これによれば、バッテリの充電が不十分なときと、バッテリの充電量が充分であるときとで最大トルクの設定値を変更することができるため、バッテリの充電量に応じて電動機の最大トルクが変化する場合でもこれに対応することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、エンジンが電動機をアシストすることにより排気ガスの排出量の削減および燃費の向上を従来よりも効率良く実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施例のハイブリッド自動車を図１から図５を参照して説明する。図１は本実施例のハイブリッド自動車のブロック構成図である。
【００１６】
本実施例は、図１に示すように、エンジン１と電動機２とを動力源として備え、アクセル操作により行われる出力要求に応じ、エンジン１または電動機２のいずれか一方またはエンジン１と電動機２とを併用して前記出力要求を満たす出力を行うハイブリッド制御部４を備えたハイブリッド自動車である。
【００１７】
運転者によるアクセル操作量をアクセル操作センサ５が検出し、アクセル操作量情報としてハイブリッド制御部４に伝達する。ハイブリッド制御部４は、アクセル操作センサ５からのアクセル操作量情報に基づき出力要求を認識する。
【００１８】
ここで、特徴とするところは、ハイブリッド制御部４は、前記出力要求がエンジン１の最小トルク以下のときには、エンジン１を用いて出力し、前記出力要求がエンジン１の最小トルクよりも大きく、電動機２の最大トルクよりも小さいときには、エンジン１を最小トルクとし、前記出力要求からエンジン１の最小トルクを差し引いた残りのトルクを電動機２を用いて出力し、前記出力要求がエンジン１の最小トルクよりも大きく、電動機２の最大トルク以上のときには、電動機２を最大トルクとし、前記出力要求から電動機２の最大トルクを差し引いた残りのトルクをエンジン１を用いて出力するところにある。
【００１９】
また、ハイブリッド制御部４は、電動機２の最大トルクの設定値を電動機２に電源を供給するバッテリ３の充電量に応じて変更する。バッテリ３に対してはエンジン１が出力を行っている間に電動機２を発電機として利用して充電が行われる。バッテリ制御部１０は、バッテリ３の充電の管理を行い、充電量をハイブリッド制御部４に通知する。
【００２０】
なお、図中のクラッチ７、トランスミッション８、インバータ９の役割および動作については周知であるとして説明は省略する。
【００２１】
エンジン１はエンジン制御部６によって制御されており、ハイブリッド制御部４とエンジン制御部６とは協働して動作するが、ハイブリッド制御に関してはハイブリッド制御部４が主導するので、以下ではハイブリッド制御部４について説明を行う。
【００２２】
次に、ハイブリッド制御部４の制御手順を図２のフローチャートを参照して説明する。また、アシスト係数ｋの設定ルールを図３を参照して説明する。ハイブリッド制御部４は、図２に示すように、アクセル操作センサ５からのアクセル操作量情報に基づき出力要求を監視する（Ｓ１）。出力要求に相当するトルクＴreqとエンジン最小トルクＴＥminとを比較し（Ｓ２）、
Ｔreq≦ＴＥmin
ならば、エンジントルクＴｅをトルクＴreqとし、電動機トルクＴｍは“０（停止状態）”とする（Ｓ６）。また、
Ｔreq＞ＴＥmin
ならば、まず、アシスト係数（ｋ＝０〜１）の設定を行った上で（Ｓ３）、出力要求に相当するトルクＴreqと電動機最大トルクＴａ＊ｋとを比較し（Ｓ４）、
Ｔreq≧Ｔａ＊ｋ
ならば、エンジントルクＴｅを
Ｔｅ＝Ｔreq−Ｔａ＊ｋ
とし、電動機トルクＴｍを電動機最大トルクＴａ＊ｋとする（Ｓ７）。また、
Ｔreq＜Ｔａ＊ｋ
ならば、エンジントルクＴｅをエンジン最小トルクＴＥminとし、電動機トルクＴｍを
Ｔｍ＝Ｔreq−ＴＥmin
とする（Ｓ５）。
【００２３】
図３は横軸に充電状態をとり、縦軸にアシスト係数ｋをとったグラフであるが、アシスト係数ｋは、図３に示すように、バッテリ３の充電量が少ないとき（例えば、約２０％）には“０”とし、充電量が多くなったとき（例えば、約８０％）を“１”として設定する。
【００２４】
次に、本発明による効果を図４および図５を参照して説明する。図４は本実施例におけるエンジン回転速度とトルクとの関係を示す図であり、図５は従来技術におけるエンジン回転速度とトルクとの関係を示す図である。
【００２５】
図４に示すように、本実施例のハイブリッド自動車では、エンジン回転速度の広い領域において、電動機２を利用していることがわかる。これに対し、図５に示すように、従来技術のハイブリッド自動車では、エンジン回転速度の小さい領域においてのみ電動機２を利用し、それ以外の領域ではエンジン１のみに頼っていることがわかる。
【００２６】
例えば、トルクＴreq♯３は、図４では、
Ｔreq♯３＝Ｔｅ＋Ｔａ＊ｋ
であり、エンジントルクＴｅと電動機最大トルクＴａ＊ｋとを併用しているのに対し、図５では、エンジントルクＴｅのみに頼っている。
【００２７】
したがって、従来技術では、エンジン１を電動機２がアシストしているのに対し、本発明では、電動機２をエンジン１がアシストしていることがわかる。これにより、排気ガスの排出量の削減および燃費の向上を従来よりも効率良く実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明によれば、排気ガスの排出量の削減および燃費の向上を従来よりも効率良く実現することができるので、地球温暖化防止のための二酸化炭素排出量の削減およびガソリン等の資源の有効利用に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施例のハイブリッド自動車のブロック構成図。
【図２】本実施例のハイブリッド制御部の制御手順を示すフローチャート。
【図３】アシスト係数ｋの設定ルールを説明するための図。
【図４】本実施例におけるエンジン回転速度とトルクとの関係を示す図。
【図５】従来技術におけるエンジン回転速度とトルクとの関係を示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１  エンジン
２  電動機
３  バッテリ
４  ハイブリッド制御部
５  アクセル操作センサ
６  エンジン制御部
７  クラッチ
８  トランスミッション
９  インバータ
１０  バッテリ制御部
【図１】
2009035192.tif 000003
【図２】
2009035192.tif 000004
【図３】
2009035192.tif 000005
【図４】
2009035192.tif 000006
【図５】
2009035192.tif 000007