JPH08205312A - シリーズハイブリッド車の制御方法及びその制御装置 - Google Patents
シリーズハイブリッド車の制御方法及びその制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 バッテリの均等充電を簡素な構成で実現する
ことができるシリーズハイブリッド車の発電機制御方法
を提供する。 【構成】 内燃機関1によって駆動される発電機2と、
発電機2によって充電される組バッテリ3と、発電機2
と組バッテリ3により電力供給され車両を駆動する走行
モータ7と、組バッテリ3の充電・放電電流を検出する
電流検出器4と、発電機2の発電電流を検出する電流検
出器12と、組バッテリ3の電圧を検出する電圧検出器
5と、電流検出器4、12と電圧検出器5から電力を演
算するコントローラ8を有するシリーズハイブリッド車
において、間欠的に発電機2の出力をコントローラ8に
よって演算された電力より上回るように発電機2を制御
し、組バッテリ3が所定充電状態S3に達した際に、発
電機2の出力をその時の平均電力値P1に所定の電力P
2を加算した電力となるよう制御し、組バッテリ3が所
定充電状態に達した際に、発電機2の出力を演算された
出力より下回るよう制御する。
ことができるシリーズハイブリッド車の発電機制御方法
を提供する。 【構成】 内燃機関1によって駆動される発電機2と、
発電機2によって充電される組バッテリ3と、発電機2
と組バッテリ3により電力供給され車両を駆動する走行
モータ7と、組バッテリ3の充電・放電電流を検出する
電流検出器4と、発電機2の発電電流を検出する電流検
出器12と、組バッテリ3の電圧を検出する電圧検出器
5と、電流検出器4、12と電圧検出器5から電力を演
算するコントローラ8を有するシリーズハイブリッド車
において、間欠的に発電機2の出力をコントローラ8に
よって演算された電力より上回るように発電機2を制御
し、組バッテリ3が所定充電状態S3に達した際に、発
電機2の出力をその時の平均電力値P1に所定の電力P
2を加算した電力となるよう制御し、組バッテリ3が所
定充電状態に達した際に、発電機2の出力を演算された
出力より下回るよう制御する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機により走行する
車両において、その走行エネルギーとして、発電機とバ
ッテリを有し、運転者のアクセル操作に応じて走行モー
タを駆動する、所謂シリーズハイブリッド車の発電機の
制御方法およびその装置に関するものである。
車両において、その走行エネルギーとして、発電機とバ
ッテリを有し、運転者のアクセル操作に応じて走行モー
タを駆動する、所謂シリーズハイブリッド車の発電機の
制御方法およびその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】内燃機関式自動車の排気ガス対策として
電気自動車の開発が進められているが、電気自動車はバ
ッテリのエネルギ密度の問題から一充電走行距離が制限
されている。このため、電気自動車に更に内燃機関など
によって駆動される発電機を搭載したシリーズハイブリ
ッド車が特開昭62-64201号公報等に開示されている。こ
のシリーズハイブリッド車は、内燃機関によって駆動さ
れる発電機と、発電機から発生する交流を整流する整流
器が備えられており、この電力は整流器に接続されたバ
ッテリに蓄積されるとともに、電力がバッテリからイン
バータを通じて電動機に供給される構成となっている。
電気自動車の開発が進められているが、電気自動車はバ
ッテリのエネルギ密度の問題から一充電走行距離が制限
されている。このため、電気自動車に更に内燃機関など
によって駆動される発電機を搭載したシリーズハイブリ
ッド車が特開昭62-64201号公報等に開示されている。こ
のシリーズハイブリッド車は、内燃機関によって駆動さ
れる発電機と、発電機から発生する交流を整流する整流
器が備えられており、この電力は整流器に接続されたバ
ッテリに蓄積されるとともに、電力がバッテリからイン
バータを通じて電動機に供給される構成となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】シリーズハイブリッド
車は、通常走行モータ負荷もしくはバッテリの充電状態
に応じて発電機の出力を可変して、バッテリ充電状態を
一定に保持するように制御する。この時のバッテリ充電
状態は、バッテリの充電・放電効率を向上させることと
走行モータからの回生エネルギによりバッテリを充電し
て、エネルギの有効活用を図れるよう満充電状態でなく
50% から80% 程度の充電状態になるように制御される。
車は、通常走行モータ負荷もしくはバッテリの充電状態
に応じて発電機の出力を可変して、バッテリ充電状態を
一定に保持するように制御する。この時のバッテリ充電
状態は、バッテリの充電・放電効率を向上させることと
走行モータからの回生エネルギによりバッテリを充電し
て、エネルギの有効活用を図れるよう満充電状態でなく
50% から80% 程度の充電状態になるように制御される。
【0004】しかし、電気自動車のバッテリは複数のバ
ッテリを接続した組バッテリで構成されているため、長
期間上記のような状況で使用すると、個々のバッテリの
充電状態にバラツキが発生するため、バッテリの性能劣
化や寿命短縮につながる。このため、車両停止時に定期
的に充電器によってバッテリの均等充電を行い、バッテ
リ充電状態を均一化する必要がある。
ッテリを接続した組バッテリで構成されているため、長
期間上記のような状況で使用すると、個々のバッテリの
充電状態にバラツキが発生するため、バッテリの性能劣
化や寿命短縮につながる。このため、車両停止時に定期
的に充電器によってバッテリの均等充電を行い、バッテ
リ充電状態を均一化する必要がある。
【0005】つまり、従来のバッテリのみによって駆動
する電気自動車と異なりバッテリを充電できる発電機を
備えていながら別途充電器が必要で、更に充電のため車
両を停止させなければならなくなり、煩雑でシステムが
複雑・コストアップとなるという問題がある。そのた
め、本発明は上記問題点を解決するため、発電機とバッ
テリとを備えたシリーズハイブリッド車において、バッ
テリの均等充電を簡素な構成で実現することができるシ
リーズハイブリッド車の発電機制御方法及びその装置を
提供することを目的とする。
する電気自動車と異なりバッテリを充電できる発電機を
備えていながら別途充電器が必要で、更に充電のため車
両を停止させなければならなくなり、煩雑でシステムが
複雑・コストアップとなるという問題がある。そのた
め、本発明は上記問題点を解決するため、発電機とバッ
テリとを備えたシリーズハイブリッド車において、バッ
テリの均等充電を簡素な構成で実現することができるシ
リーズハイブリッド車の発電機制御方法及びその装置を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、請求項1の記載によれば、原動機によって
駆動される発電機と、前記発電機によって充電される組
バッテリと、前記発電機と前記組バッテリにより電力供
給され車両を駆動する電動機と、前記組バッテリの充電
・放電電流を検出する第1の電流検出手段と、前記発電
機の発電電流を検出する第2の電流検出手段と、前記組
バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、前記第1と
第2の電流検出手段と前記電圧検出手段から電力を演算
する電力演算手段とを有するシリーズハイブリッド車に
おいて、間欠的に前記発電機の出力を前記電力演算手段
によって演算された電力より上回るように前記発電機を
制御する充電制御工程と、該充電制御工程において前記
組バッテリが第1の所定充電状態に達した際に、前記発
電機の出力を前記電力演算手段によって演算された電力
に所定の電力を加算した電力となるように制御する均等
充電制御工程とを備えるという技術的手段を採用するも
のであり、また請求項2の記載の如く、前記均等充電制
御工程において、前記組バッテリが第2の所定充電状態
に達した際に、前記発電機の出力を前記電力演算手段に
よって演算された電力より下回るように前記発電機を制
御する放電制御工程を設けるようにしてもよい。さらに
請求項3に記載のように前記充電制御工程を、前記電力
演算手段によって演算された電力に相当するように前記
発電機の出力を制御する発電制御工程が所定時間経過し
た後に実施されるようにしてもよい。
成するため、請求項1の記載によれば、原動機によって
駆動される発電機と、前記発電機によって充電される組
バッテリと、前記発電機と前記組バッテリにより電力供
給され車両を駆動する電動機と、前記組バッテリの充電
・放電電流を検出する第1の電流検出手段と、前記発電
機の発電電流を検出する第2の電流検出手段と、前記組
バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、前記第1と
第2の電流検出手段と前記電圧検出手段から電力を演算
する電力演算手段とを有するシリーズハイブリッド車に
おいて、間欠的に前記発電機の出力を前記電力演算手段
によって演算された電力より上回るように前記発電機を
制御する充電制御工程と、該充電制御工程において前記
組バッテリが第1の所定充電状態に達した際に、前記発
電機の出力を前記電力演算手段によって演算された電力
に所定の電力を加算した電力となるように制御する均等
充電制御工程とを備えるという技術的手段を採用するも
のであり、また請求項2の記載の如く、前記均等充電制
御工程において、前記組バッテリが第2の所定充電状態
に達した際に、前記発電機の出力を前記電力演算手段に
よって演算された電力より下回るように前記発電機を制
御する放電制御工程を設けるようにしてもよい。さらに
請求項3に記載のように前記充電制御工程を、前記電力
演算手段によって演算された電力に相当するように前記
発電機の出力を制御する発電制御工程が所定時間経過し
た後に実施されるようにしてもよい。
【0007】さらに請求項4によれば前記充電制御工程
を、車両が所定距離走行した後に実施されるようにして
もよい。また請求項5の記載によれば、原動機によって
駆動される発電機と、前記発電機によって充電される組
バッテリと、前記発電機と前記組バッテリにより電力供
給され車両を駆動する電動機と、前記組バッテリの充電
・放電電流を検出する第1の電流検出手段と、前記発電
機の発電電流を検出する第2の電流検出手段と、前記組
バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、前記第1と
第2の電流検出手段と前記電圧検出手段から電力を演算
する電力演算手段と、前記組バッテリを所定期間過充電
状態になるよう発電機の出力を設定する過充電状態設定
手段とを設けるという技術的手段を採用するものであ
り、請求項6の如く、前記所定期間後に、前記組バッテ
リを所定の充電状態にするために前記組バッテリを放電
状態に設定する放電状態設定手段を設けるようにしても
よい。また請求項7に記載のように前記過充電状態を、
所定の充電状態が所定時間実行された後に設定される様
にしてもよいし、請求項8に記載のように前記過充電状
態を、車両の走行距離が所定距離に達成した後に設定さ
れるようにしてもよい。
を、車両が所定距離走行した後に実施されるようにして
もよい。また請求項5の記載によれば、原動機によって
駆動される発電機と、前記発電機によって充電される組
バッテリと、前記発電機と前記組バッテリにより電力供
給され車両を駆動する電動機と、前記組バッテリの充電
・放電電流を検出する第1の電流検出手段と、前記発電
機の発電電流を検出する第2の電流検出手段と、前記組
バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、前記第1と
第2の電流検出手段と前記電圧検出手段から電力を演算
する電力演算手段と、前記組バッテリを所定期間過充電
状態になるよう発電機の出力を設定する過充電状態設定
手段とを設けるという技術的手段を採用するものであ
り、請求項6の如く、前記所定期間後に、前記組バッテ
リを所定の充電状態にするために前記組バッテリを放電
状態に設定する放電状態設定手段を設けるようにしても
よい。また請求項7に記載のように前記過充電状態を、
所定の充電状態が所定時間実行された後に設定される様
にしてもよいし、請求項8に記載のように前記過充電状
態を、車両の走行距離が所定距離に達成した後に設定さ
れるようにしてもよい。
【0008】
【作用及び効果】本発明は、上記のような構成を有する
ので、請求項1に記載の構成によれば、間欠的に電動機
の負荷を上回るように発電機出力を制御し、組バッテリ
が第1の所定充電状態に達した際に、前記発電機の出力
を前記電力演算手段によって演算された電力に所定の電
力を加算した電力となるように制御する。そのため、通
常の走行時であっても、発電機は、組バッテリを充電す
るための付加的な電力を供給し、組バッテリの均等充電
を行うことが可能となる。
ので、請求項1に記載の構成によれば、間欠的に電動機
の負荷を上回るように発電機出力を制御し、組バッテリ
が第1の所定充電状態に達した際に、前記発電機の出力
を前記電力演算手段によって演算された電力に所定の電
力を加算した電力となるように制御する。そのため、通
常の走行時であっても、発電機は、組バッテリを充電す
るための付加的な電力を供給し、組バッテリの均等充電
を行うことが可能となる。
【0009】また、請求項2によれば前記組バッテリが
第2の所定充電状態に達した際に、前記発電機の出力を
前記電力演算手段によって演算された電力より下回るよ
うに前記発電機を制御するので均等充電後、再び通常の
充電状態に復帰させることができる。また、請求項3に
よれば前記充電制御工程を、通常の充電状態が所定時間
経過した後に実施されるので、定期的に繰り返し均等充
電を行うことが可能となる。また、請求項4によれば、
車両が所定距離走行されるごとに同様に定期的に繰り返
しバッテリの均等充電を行うことができる。さらに請求
項5によれば、組バッテリを所定期間過充電状態となる
よう発電機の出力を設定するので、車両走行中であって
も、組バッテリの均等充電を行うことが可能となる。ま
た、請求項6に示すように、過充電状態が所定期間設定
された後に、組バッテリを放電することで、早期に各バ
ッテリの充電状態が均一化した形で、かつ通常の充電状
態に復帰させることが可能となる。さらに請求項7によ
れば、過充電状態、すなわち均等充電を定期的に繰り返
し実行することが可能となり、また請求項8によれば所
定走行距離毎に実行することが可能となる。
第2の所定充電状態に達した際に、前記発電機の出力を
前記電力演算手段によって演算された電力より下回るよ
うに前記発電機を制御するので均等充電後、再び通常の
充電状態に復帰させることができる。また、請求項3に
よれば前記充電制御工程を、通常の充電状態が所定時間
経過した後に実施されるので、定期的に繰り返し均等充
電を行うことが可能となる。また、請求項4によれば、
車両が所定距離走行されるごとに同様に定期的に繰り返
しバッテリの均等充電を行うことができる。さらに請求
項5によれば、組バッテリを所定期間過充電状態となる
よう発電機の出力を設定するので、車両走行中であって
も、組バッテリの均等充電を行うことが可能となる。ま
た、請求項6に示すように、過充電状態が所定期間設定
された後に、組バッテリを放電することで、早期に各バ
ッテリの充電状態が均一化した形で、かつ通常の充電状
態に復帰させることが可能となる。さらに請求項7によ
れば、過充電状態、すなわち均等充電を定期的に繰り返
し実行することが可能となり、また請求項8によれば所
定走行距離毎に実行することが可能となる。
【0010】
【実施例】次に本発明の実施例を図1の原動機として内
燃機関を使用したシリーズハイブリッド車をもとに説明
する。図1に示すシリーズハイブリッド車において内燃
機関1の出力軸は、発電機2の図示しないロータと連結
されている。内燃機関1には、吸入空気量を制御するス
ロットル弁13とスロットル弁13を所定開度に駆動す
るスロットルアクチュエータ9が接続されている。
燃機関を使用したシリーズハイブリッド車をもとに説明
する。図1に示すシリーズハイブリッド車において内燃
機関1の出力軸は、発電機2の図示しないロータと連結
されている。内燃機関1には、吸入空気量を制御するス
ロットル弁13とスロットル弁13を所定開度に駆動す
るスロットルアクチュエータ9が接続されている。
【0011】発電機2は交流発電機( オルタネータ)
で、図示しないステータコイルの出力には、複数のダイ
オード( 図示せず) からなる整流回路14が接続されて
いる。整流回路14の出力側には、複数のバッテリによ
り構成される組バッテリ3が接続されている。整流回路
14は、発電機2が内燃機関1によって駆動されると
き、発電機2の起電力を整流して直流電力を出力し、組
バッテリ3および後述するインバータ6、走行モータ7
にエネルギを供給する。
で、図示しないステータコイルの出力には、複数のダイ
オード( 図示せず) からなる整流回路14が接続されて
いる。整流回路14の出力側には、複数のバッテリによ
り構成される組バッテリ3が接続されている。整流回路
14は、発電機2が内燃機関1によって駆動されると
き、発電機2の起電力を整流して直流電力を出力し、組
バッテリ3および後述するインバータ6、走行モータ7
にエネルギを供給する。
【0012】更にバッテリ3には、複数のトランジスタ
( 図示なし) と複数のダイオード(図示なし) からなる
インバータ6が接続されており、インバータ6の出力側
には走行モータ7が連結され、さらに走行モータ7の回
転駆動力が伝達される駆動輪11が設けてあり、インバ
ータ6は車両の走行用に設けられた走行モータ7を駆動
する。
( 図示なし) と複数のダイオード(図示なし) からなる
インバータ6が接続されており、インバータ6の出力側
には走行モータ7が連結され、さらに走行モータ7の回
転駆動力が伝達される駆動輪11が設けてあり、インバ
ータ6は車両の走行用に設けられた走行モータ7を駆動
する。
【0013】また、組バッテリ3のバッテリ電圧を検出
する電圧検出器5とバッテリ電流Ibを検出する電流検
出器4と発電機2の発電電流Igを検出する電流検出器
12が接続されている。コントローラ800は、図7に
示すように中央制御部810、電力(負荷)演算手段8
20、メモリ830、界磁巻線電流制御部840、スロ
ットルアクチュエータ駆動制御部850、目標発電出力
算出手段860、バッテリ充電状態算出手段870等を
備え、各検出器より検出されたバッテリ電圧、バッテリ
電流、発電電流によって電力演算手段820により決定
される走行モータ7の電力つまり走行負荷もしくはバッ
テリ電圧、バッテリ電流からバッテリ充電状態算出手段
870によって決定されるバッテリ充電状態に応じて、
界磁巻線電流制御部840を通じて発電機2の界磁巻線
10の界磁電流を制御するとともに、スロットルアクチ
ュエータ駆動制御部850を通じて内燃機関1のスロッ
トル弁13の開度を制御し、エンジンの出力つまり発電
機出力を可変制御する。
する電圧検出器5とバッテリ電流Ibを検出する電流検
出器4と発電機2の発電電流Igを検出する電流検出器
12が接続されている。コントローラ800は、図7に
示すように中央制御部810、電力(負荷)演算手段8
20、メモリ830、界磁巻線電流制御部840、スロ
ットルアクチュエータ駆動制御部850、目標発電出力
算出手段860、バッテリ充電状態算出手段870等を
備え、各検出器より検出されたバッテリ電圧、バッテリ
電流、発電電流によって電力演算手段820により決定
される走行モータ7の電力つまり走行負荷もしくはバッ
テリ電圧、バッテリ電流からバッテリ充電状態算出手段
870によって決定されるバッテリ充電状態に応じて、
界磁巻線電流制御部840を通じて発電機2の界磁巻線
10の界磁電流を制御するとともに、スロットルアクチ
ュエータ駆動制御部850を通じて内燃機関1のスロッ
トル弁13の開度を制御し、エンジンの出力つまり発電
機出力を可変制御する。
【0014】次に以上の構成からなる本実施例の作動を
図2〜図8を用いて説明する。図2は、本発明でのバッ
テリ充電状態の時間による変化を示したもので、図3は
図2の動作を説明する全体のフローチャートで、図4は
そのうちの発電モードにおける制御フローチャートであ
る。図5は発電モード中における走行モータ負荷と各所
定時間t2における平均モータ負荷及び発電機の目標発
電出力との関係を示した図であり、図6は均等充電モー
ド中における走行モータ負荷と各所定時間t2における
平均モータ負荷及び発電機の目標発電出力との関係を示
したものである。図7はコントローラ800の内部構成
を示す制御ブロック図である。図8は走行モータ負荷の
演算を説明するフローチャート図である。
図2〜図8を用いて説明する。図2は、本発明でのバッ
テリ充電状態の時間による変化を示したもので、図3は
図2の動作を説明する全体のフローチャートで、図4は
そのうちの発電モードにおける制御フローチャートであ
る。図5は発電モード中における走行モータ負荷と各所
定時間t2における平均モータ負荷及び発電機の目標発
電出力との関係を示した図であり、図6は均等充電モー
ド中における走行モータ負荷と各所定時間t2における
平均モータ負荷及び発電機の目標発電出力との関係を示
したものである。図7はコントローラ800の内部構成
を示す制御ブロック図である。図8は走行モータ負荷の
演算を説明するフローチャート図である。
【0015】発電機の制御モードは、図2に示すように
4つのモード、発電モード、充電モード、均等充
電モード、放電モードからなり、コントローラ800
によりこれらのモードを順次切り換えながら制御され
る。図3に示すように、ステップ100においてコント
ローラ800は本発明における制御を実行するためにメ
モリ830のデータ及び各装置に対する設定値等を初期
化する。次にステップ110において、車両のイグニッ
ション(以下IGという)がOFFしたときの発電機の
モード状態と、OFFしたときまでのそのモードの経過
時間がメモリ830にあらかじめ記憶されているので、
それらを読み出す。
4つのモード、発電モード、充電モード、均等充
電モード、放電モードからなり、コントローラ800
によりこれらのモードを順次切り換えながら制御され
る。図3に示すように、ステップ100においてコント
ローラ800は本発明における制御を実行するためにメ
モリ830のデータ及び各装置に対する設定値等を初期
化する。次にステップ110において、車両のイグニッ
ション(以下IGという)がOFFしたときの発電機の
モード状態と、OFFしたときまでのそのモードの経過
時間がメモリ830にあらかじめ記憶されているので、
それらを読み出す。
【0016】次にステップ120において、IGがOF
F状態であるかどうかを判断し、ON状態であれば、ス
テップ130に進み、どのモード状態の制御を実行する
かを判定し、OFFであればステップ140に進み、制
御を終了する。次に各モードにおける制御フローについ
て説明する。 発電モード ステップ130において発電モードであると判定された
場合は、ステップ200に進み、発電モード処理を実行
する。図4に発電モード処理200の詳細を示す。ステ
ップ202において、走行負荷モータの演算のサンプリ
ング間隔である所定時間t3が経過したかどうかを判断
し、経過していなければ、ステップ230に進み、バテ
ッリの充電状態を判断する。所定時間t3が経過したと
判断された場合は、ステップ205に進み、走行負荷の
演算を実行する。走行負荷の演算処理205の詳細を図
8に示す。ステップ206において発電電流Igを電流
検出器12より検出し、ステップ207において組バッ
テリ電流Ibを電流検出器4より検出する。さらにステ
ップ208において組バッテリ電圧Vbを電圧検出器5
より検出する。これら検出された数値からステップ20
9において走行モータの負荷Pmを電力(負荷)算出手
段820により以下の数1に基づいて算出する。
F状態であるかどうかを判断し、ON状態であれば、ス
テップ130に進み、どのモード状態の制御を実行する
かを判定し、OFFであればステップ140に進み、制
御を終了する。次に各モードにおける制御フローについ
て説明する。 発電モード ステップ130において発電モードであると判定された
場合は、ステップ200に進み、発電モード処理を実行
する。図4に発電モード処理200の詳細を示す。ステ
ップ202において、走行負荷モータの演算のサンプリ
ング間隔である所定時間t3が経過したかどうかを判断
し、経過していなければ、ステップ230に進み、バテ
ッリの充電状態を判断する。所定時間t3が経過したと
判断された場合は、ステップ205に進み、走行負荷の
演算を実行する。走行負荷の演算処理205の詳細を図
8に示す。ステップ206において発電電流Igを電流
検出器12より検出し、ステップ207において組バッ
テリ電流Ibを電流検出器4より検出する。さらにステ
ップ208において組バッテリ電圧Vbを電圧検出器5
より検出する。これら検出された数値からステップ20
9において走行モータの負荷Pmを電力(負荷)算出手
段820により以下の数1に基づいて算出する。
【0017】
【数1】Pm=(Ig+Ib)×Vb 以上により算出された値をステップ210においてメモ
リ830に記憶する。次に目標発電電力を出力、更新す
るためのサンプリング期間である所定時間t2が経過し
たかを、ステップ215で判断し、経過した場合はステ
ップ220に進み、経過していない場合は、目標発電電
力を新たに出力、更新することなくステップ230に進
む。所定時間t2が経過した場合、ステップ220にお
いて、所定時間t2内において所定時間t3ごとに演
算、記憶された走行モータ負荷の相加平均値を算出す
る。そして算出された相加平均値に相当する目標発電電
力P1を目標発電出力算出手段860において求めて、
次回の所定時間t2間における目標発電出力としてメモ
リ830に記憶、設定する。発電モードにおける時間に
対する走行モータ負荷、走行モータ平均負荷、目標発電
出力の関係を図5に示す。
リ830に記憶する。次に目標発電電力を出力、更新す
るためのサンプリング期間である所定時間t2が経過し
たかを、ステップ215で判断し、経過した場合はステ
ップ220に進み、経過していない場合は、目標発電電
力を新たに出力、更新することなくステップ230に進
む。所定時間t2が経過した場合、ステップ220にお
いて、所定時間t2内において所定時間t3ごとに演
算、記憶された走行モータ負荷の相加平均値を算出す
る。そして算出された相加平均値に相当する目標発電電
力P1を目標発電出力算出手段860において求めて、
次回の所定時間t2間における目標発電出力としてメモ
リ830に記憶、設定する。発電モードにおける時間に
対する走行モータ負荷、走行モータ平均負荷、目標発電
出力の関係を図5に示す。
【0018】次にステップ230において、組バッテリ
3の充電状態をバッテリ充電状態算出手段870におい
て電圧検出器5、電流検出器4等により判断し、組バッ
テリ3の充電状態がS1(満充電状態を100%とした
ときの50%)より小さい場合は、ステップ235に進
み、目標発電電力を発電機の最大出力電力として設定
し、発電機2からの電力が組バッテリ3に充電供給され
る状態として、組バッテリ3の充電状態がS1以上にな
るよう発電機2を制御する。組バッテリ3の充電状態が
S1以上でかつS2(80%)以下の場合は、ステップ
240に進み、ステップ225で設定した値をそのまま
目標発電電力の値とし、組バッテリ3の充電状態がS2
より大きい場合には、目標発電出力を0つまり発電を中
止してメインルーチンへ戻る。即ちステップ230から
ステップ245により、組バッテリ3の充電状態を常に
S1(50%)以上、S2(80%)以下となるよう制
御される(図2の区間発電モードの状態)。
3の充電状態をバッテリ充電状態算出手段870におい
て電圧検出器5、電流検出器4等により判断し、組バッ
テリ3の充電状態がS1(満充電状態を100%とした
ときの50%)より小さい場合は、ステップ235に進
み、目標発電電力を発電機の最大出力電力として設定
し、発電機2からの電力が組バッテリ3に充電供給され
る状態として、組バッテリ3の充電状態がS1以上にな
るよう発電機2を制御する。組バッテリ3の充電状態が
S1以上でかつS2(80%)以下の場合は、ステップ
240に進み、ステップ225で設定した値をそのまま
目標発電電力の値とし、組バッテリ3の充電状態がS2
より大きい場合には、目標発電出力を0つまり発電を中
止してメインルーチンへ戻る。即ちステップ230から
ステップ245により、組バッテリ3の充電状態を常に
S1(50%)以上、S2(80%)以下となるよう制
御される(図2の区間発電モードの状態)。
【0019】次にステップ250において発電モードの
実行時間である所定時間t1が経過したかどうかを判断
し、経過していなければ再びステップ120に戻り、I
GがOFFしていなければ発電モードを継続する。所定
時間t1が経過していた場合は、ステップ260に進
み、充電モードにモード状態を変更してステップ120
へ戻る。
実行時間である所定時間t1が経過したかどうかを判断
し、経過していなければ再びステップ120に戻り、I
GがOFFしていなければ発電モードを継続する。所定
時間t1が経過していた場合は、ステップ260に進
み、充電モードにモード状態を変更してステップ120
へ戻る。
【0020】充電モード ステップ130において充電モードと判断された場合に
は、ステップ300において目標発電出力算出手段86
0により目標発電出力を走行モータ負荷以上に設定し
て、発電機2の出力を制御する。この結果走行モータの
負荷と発電機出力との差により、バッテリの充電が行わ
れ、バッテリの充電状態が徐々に上昇する。続いてステ
ップ310において発電モードと同様な方法によりバッ
テリ充電状態算出手段870においてバッテリの充電状
態を検出し、バッテリの充電状態がS3(100%)に
達しているかどうかを判定し、達していない場合は再び
ステップ120に戻り、達成した場合は、ステップ32
0に進み、均等充電モードにモード状態を変更し、同様
にステップ120へ戻る。即ち充電モードにおいては、
バッテリの充電状態がS3に達するまで目標発電電力を
走行負荷以上に設定してバッテリを充電する。尚、目標
発電電力の算出方法及び、走行負荷の算出方法は発電モ
ードにおける算出方法と同様である。
は、ステップ300において目標発電出力算出手段86
0により目標発電出力を走行モータ負荷以上に設定し
て、発電機2の出力を制御する。この結果走行モータの
負荷と発電機出力との差により、バッテリの充電が行わ
れ、バッテリの充電状態が徐々に上昇する。続いてステ
ップ310において発電モードと同様な方法によりバッ
テリ充電状態算出手段870においてバッテリの充電状
態を検出し、バッテリの充電状態がS3(100%)に
達しているかどうかを判定し、達していない場合は再び
ステップ120に戻り、達成した場合は、ステップ32
0に進み、均等充電モードにモード状態を変更し、同様
にステップ120へ戻る。即ち充電モードにおいては、
バッテリの充電状態がS3に達するまで目標発電電力を
走行負荷以上に設定してバッテリを充電する。尚、目標
発電電力の算出方法及び、走行負荷の算出方法は発電モ
ードにおける算出方法と同様である。
【0021】均等充電モード ステップ130において均等充電モードであると判定さ
れた場合には、ステップ400に進み、発電モードにお
いて算出した方法と同様な方法を用いて所定時間t2に
おける平均負荷P1を電力(負荷)算出手段820によ
り算出する。そしてステップ410において目標発電出
力をこの平均負荷P1に、あらかじめ設定してある所定
の電力P2を加算する処理を目標発電電力算出手段にお
いて実行する。従って、図6に示すように各所定時間t
2おいて算出された平均負荷P1(1)、P1(2)…
…に対し、それぞれ所定の電力P2が加算された電力
が、算出された平均負荷区間の次の区間における目標発
電出力として設定される。
れた場合には、ステップ400に進み、発電モードにお
いて算出した方法と同様な方法を用いて所定時間t2に
おける平均負荷P1を電力(負荷)算出手段820によ
り算出する。そしてステップ410において目標発電出
力をこの平均負荷P1に、あらかじめ設定してある所定
の電力P2を加算する処理を目標発電電力算出手段にお
いて実行する。従って、図6に示すように各所定時間t
2おいて算出された平均負荷P1(1)、P1(2)…
…に対し、それぞれ所定の電力P2が加算された電力
が、算出された平均負荷区間の次の区間における目標発
電出力として設定される。
【0022】ここで、ステップ410における所定電力
P2は、充電によってバッテリから発生するガスの発生
量をバッテリ内部でのガス吸収量以下のレベルに設定す
る。この結果走行モータ負荷と無関係に発電機出力を最
大とした制御を継続した場合には、バッテリの充電電力
の大部分が電解液中の水の分解に費やされ、エネルギ損
失となるだけでなく、大量の水素と酸素を発生させバッ
テリ劣化に至るが、ステップ400、ステップ410の
ように走行モータ負荷に応じて発電機の目標発電出力を
変化させることで、ガスの発生量をバッテリ内部でのガ
ス吸収量以下に抑えることができ、バッテリの均等充電
が実現できる。
P2は、充電によってバッテリから発生するガスの発生
量をバッテリ内部でのガス吸収量以下のレベルに設定す
る。この結果走行モータ負荷と無関係に発電機出力を最
大とした制御を継続した場合には、バッテリの充電電力
の大部分が電解液中の水の分解に費やされ、エネルギ損
失となるだけでなく、大量の水素と酸素を発生させバッ
テリ劣化に至るが、ステップ400、ステップ410の
ように走行モータ負荷に応じて発電機の目標発電出力を
変化させることで、ガスの発生量をバッテリ内部でのガ
ス吸収量以下に抑えることができ、バッテリの均等充電
が実現できる。
【0023】そしてステップ420でバッテリ充電状態
がS4(120%)より大きいと判断された場合は、ス
テップ430に進み、モードを放電モードに変更する。
バッテリ充電状態がS4以下の場合は、ステップ120
へ戻り、均等充電モードを継続する。 放電モード ステップ130において放電モードと判断された場合に
は、ステップ500へ進み、発電機2の目標発電出力を
目標発電出力算出手段860において走行モータ負荷以
下に設定する。この結果バッテリの充電状態は、走行モ
ータによって消費される電力によって徐々に低下する。
そしてステップ510においてバッテリ充電状態がS2
(80%)より小さくなったかどうかを判断し、S2よ
り小さくなった場合は、ステップ520に進み、発電モ
ードにモードを変更し、ステップ120へ戻る。またS
2より小さくなっていない場合には、そのままステップ
120へ戻り、放電モードを継続する。
がS4(120%)より大きいと判断された場合は、ス
テップ430に進み、モードを放電モードに変更する。
バッテリ充電状態がS4以下の場合は、ステップ120
へ戻り、均等充電モードを継続する。 放電モード ステップ130において放電モードと判断された場合に
は、ステップ500へ進み、発電機2の目標発電出力を
目標発電出力算出手段860において走行モータ負荷以
下に設定する。この結果バッテリの充電状態は、走行モ
ータによって消費される電力によって徐々に低下する。
そしてステップ510においてバッテリ充電状態がS2
(80%)より小さくなったかどうかを判断し、S2よ
り小さくなった場合は、ステップ520に進み、発電モ
ードにモードを変更し、ステップ120へ戻る。またS
2より小さくなっていない場合には、そのままステップ
120へ戻り、放電モードを継続する。
【0024】そして、IGがOFFされた場合には、ス
テップ120よりステップ140へ進み、モード及び経
過時間をメモリ830へ書き込み,ステップ150にて
システムを停止し、制御を終了する。上記実施例では、
均等充電を、前回行った時から所定時間経過したことで
判定し行ったが、前回の均等充電を行った時からの車両
走行距離で判定しても良い。
テップ120よりステップ140へ進み、モード及び経
過時間をメモリ830へ書き込み,ステップ150にて
システムを停止し、制御を終了する。上記実施例では、
均等充電を、前回行った時から所定時間経過したことで
判定し行ったが、前回の均等充電を行った時からの車両
走行距離で判定しても良い。
【0025】また、上記実施例においては、バッテリの
充電状態を判断するためのしきい値であるS1,S2,
S3,S4をそれぞれ50%、80%、100%、12
0%と設定したが、本発明はこれらの数値に限定される
ことなく、それぞれバッテリの容量、定格等から適宜設
定される値であっても同様の効果を奏するものである。
充電状態を判断するためのしきい値であるS1,S2,
S3,S4をそれぞれ50%、80%、100%、12
0%と設定したが、本発明はこれらの数値に限定される
ことなく、それぞれバッテリの容量、定格等から適宜設
定される値であっても同様の効果を奏するものである。
【0026】以上のとおり本発明によれば、車両走行中
に発電機により定期的に均等充電が可能なため、組バッ
テリの充電状態のばらつきから発生するバッテリの性能
劣化や寿命が短縮されることがなく、また運転者等に、
充電器による充電という煩わしい操作を不要とすること
ができるだけでなく、充電器自体も不要となるためシス
テムの簡素化・低コスト化を図ることができるものであ
る。
に発電機により定期的に均等充電が可能なため、組バッ
テリの充電状態のばらつきから発生するバッテリの性能
劣化や寿命が短縮されることがなく、また運転者等に、
充電器による充電という煩わしい操作を不要とすること
ができるだけでなく、充電器自体も不要となるためシス
テムの簡素化・低コスト化を図ることができるものであ
る。
【図1】本発明の発電機制御方法が実施されるシリーズ
ハイブリッド車の全体構成図。
ハイブリッド車の全体構成図。
【図2】本発明の実施例におけるバッテリの充電状態を
示す図。
示す図。
【図3】実施例における発電機制御方法の全体フローチ
ャート図。
ャート図。
【図4】発電モードにおける発電機の制御フローチャー
ト図。
ト図。
【図5】発電モード時の走行モータ負荷と目標発電出力
との関係を示す図。
との関係を示す図。
【図6】均等充電モード時における走行モータ負荷と目
標発電出力との関係を示す図。
標発電出力との関係を示す図。
【図7】コントローラ800の要部構成を示すブロック
図。
図。
【図8】走行モータ負荷の演算処理のための制御フロー
チャート図。
チャート図。
1 内燃機関 2 発電機 3 組バッテリ 4 電流検出器 5 電圧検出器 7 走行モータ 11 駆動輪 12 電流検出器 800 コントローラ 810 中央制御部 820 電力(負荷)演算手段 830 メモリ 860 目標発電出力算出手段 870 バッテリ充電状態算出手段
Claims (8)
- 【請求項1】 原動機によって駆動される発電機と、前
記発電機によって充電される組バッテリと、前記発電機
と前記組バッテリにより電力供給され車両を駆動する電
動機と、前記組バッテリの充電・放電電流を検出する第
1の電流検出手段と、前記発電機の発電電流を検出する
第2の電流検出手段と、前記組バッテリの電圧を検出す
る電圧検出手段と、前記第1と第2の電流検出手段と前
記電圧検出手段から電力を演算する電力演算手段とを有
するシリーズハイブリッド車において、間欠的に前記発
電機の出力を前記電力演算手段によって演算された電力
より上回るように前記発電機を制御する充電制御工程
と、該充電制御工程において前記組バッテリが第1の所
定充電状態に達した際に、前記発電機の出力を前記電力
演算手段によって演算された電力に所定の電力を加算し
た電力となるように制御する均等充電制御工程とを有す
ることを特徴とするシリーズハイブリッド車の発電機制
御方法。 - 【請求項2】 前記均等充電制御工程において、前記組
バッテリが第2の所定充電状態に達した際に、前記発電
機の出力を前記電力演算手段によって演算された電力よ
り下回るように前記発電機を制御する放電制御工程を有
することを特徴とする請求項1記載のシリーズハイブリ
ッド車の発電機制御方法。 - 【請求項3】 前記充電制御工程は、前記電力演算手段
によって演算された電力に相当するように前記発電機の
出力を制御する発電制御工程が所定時間経過した後に実
施されることを特徴とする請求項1または2記載のシリ
ーズハイブリッド車の発電機制御方法。 - 【請求項4】 前記充電制御工程は、車両が所定距離走
行した後に実施されることを特徴とする請求項1または
2記載のシリーズハイブリッド車の発電機制御方法。 - 【請求項5】 原動機によって駆動される発電機と、前
記発電機によって充電される組バッテリと、前記発電機
と前記組バッテリにより電力供給され車両を駆動する電
動機と、前記組バッテリの充電・放電電流を検出する第
1の電流検出手段と、前記発電機の発電電流を検出する
第2の電流検出手段と、前記組バッテリの電圧を検出す
る電圧検出手段と、前記第1と第2の電流検出手段と前
記電圧検出手段から電力を演算する電力演算手段と、前
記組バッテリを所定期間過充電状態になるよう発電機の
出力を設定する過充電状態設定手段とを設けたことを特
徴とするシリーズハイブリッド車の発電機制御装置。 - 【請求項6】 前記所定期間後に、前記組バッテリを所
定の充電状態にするために前記組バッテリを放電状態に
設定する放電状態設定手段を設けたことを特徴とする請
求項5記載のシリーズハイブリッド車の発電機制御装
置。 - 【請求項7】 前記過充電状態は、所定の充電状態が所
定時間実行された後に設定されることを特徴とする請求
項6記載のシリーズハイブリッド車の発電機制御装置。 - 【請求項8】 前記過充電状態は、車両の走行距離が所
定距離に達成した後に設定されることを特徴とする請求
項7記載のシリーズハイブリッド車の発電機制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7006765A JPH08205312A (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | シリーズハイブリッド車の制御方法及びその制御装置 |
| US08/583,751 US5778997A (en) | 1995-01-19 | 1996-01-17 | Method and device for controlling generator for hybrid vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7006765A JPH08205312A (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | シリーズハイブリッド車の制御方法及びその制御装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| JPH08205312A true JPH08205312A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=11647279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7006765A Withdrawn JPH08205312A (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | シリーズハイブリッド車の制御方法及びその制御装置 |
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