| 【発明の名称】 |
シリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】寺内 勝実
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| 【要約】 |
【課題】蓄電手段の過充電を防止しつつ、自動車の制動時に発生する回生電流を確実に吸収すること。
【解決手段】双方向に電力を供給できるインバータ装置４０を使用し、制動時で蓄電手段４２に充電できない状態のとき、車輪３３で駆動される電動機３２で発電される電力を発電機３１に入力して、発電機３１を電動機として動作させ、発電機３１に接続したエンジン３０の回転抵抗を負荷として回生電流を消費するものとした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】内燃機関と、前記内燃機関で駆動される発電機と、前記発電機からの電力で動作し車輪を駆動する電動機と、前記発電機からの電力を制御して電動機に出力するインバータ装置と、前記インバータ装置を制御する制御手段とを備え、前記インバータ装置は、前記発電機に接続された発電機側スイッチングアーム部と、前記発電機からの電力で充電される蓄電手段と、前記電動機に接続された電動機側スイッチングアーム部とを備え、前記制御手段は、前記蓄電手段の状態とアクセルペダルの状態とを検出し、前記発電機側スイッチングアーム部と前記電動機側スイッチングアーム部へのゲート信号を出力し、自動車が走行状態とされるとき、前記発電機側スイッチングアーム部へのゲート信号をＯＦＦ状態として整流器として動作させると共に、電動機側スイッチングアーム部へのゲート信号を出力して電動機を駆動制御し、自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段が蓄電可能状態であるとき、前記発電機側スイッチングアーム部へのゲート信号をＯＦＦ状態とし整流器として動作させると共に、電動機側スイッチングアーム部へのゲート信号をＯＦＦ状態とし整流器として動作させ車輪の回転によって前記電動機が発生する電力を蓄電手段に充電し、自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段が蓄電不能であるとき、前記発電機側スイッチングアーム部へのゲート信号を制御すると共に電動機側スイッチングアーム部へ送出するゲート信号をＯＦＦ状態とし前記発電機を電動機として駆動して前記内燃機関を回転させるシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置。
【請求項２】内燃機関と、前記内燃機関で駆動される発電機と、前記発電機からの電力で駆動される電動機と、前記発電機からの電力を制御して電動機に出力するインバータ装置と、前記インバータ装置を制御する制御手段とを備え、前記インバータ装置は、前記発電機に接続された整流器と、前記発電機からの電力で充電される蓄電手段と、前記蓄電手段と並列に接続された抵抗器と、前記蓄電手段と、抵抗器とを切り換える切換手段と、前記電動機に接続されたスイッチングアーム部とを備え、前記制御手段は、前記蓄電手段の状態とアクセルペダルの状態とを検出し、前記スイッチングアーム部へのゲート信号を制御すると共に、前記切換手段の切り換えを行ない、自動車が走行状態とされるとき、前記切換手段を蓄電手段側とする切換信号を出力すると共に、前記スイッチングアーム部へのゲート信号を出力して電動機を駆動制御し、自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段が蓄電可能状態であるとき、前記切換手段を蓄電手段側とする切換信号を出力すると共に、スイッチングアーム部へのゲート信号をＯＦＦ状態として整流器として動作させ車輪の回転によって前記電動機が発生する電力を蓄電手段に充電し、自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段が蓄電不能であるとき、前記切換手段を抵抗器側とする切換信号を出力すると共に、スイッチングアーム部へ送出するゲート信号をＯＦＦ状態として車輪の回転によって前記電動機が発生する電力を抵抗器で消費させるシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の出力を発電機により電力に変換し、この電力で電動機を運転して車両を走行させるシリーズ型ハイブリッド電気自動車の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハイブリッド自動車はシリーズ型とパラレル型とに分類され、両形式のハイブリッド自動車共にエネルギ利用効率を向上させるため、自動車の制動時に車輪の回転エネルギを発電機として作用する電動機で電気エネルギに変換してバッテリやコンデンサに充電するようにしている。
【０００３】従来、シリーズ型のハイブリッド自動車駆動装置として、次のような構成のものがある。図５において、１０はエンジン、１１はエンジン１０で駆動され交流電力を発生する発電機、１２はインバータ装置を示しており、このインバータ装置１２は、前記発電機１１の出力電流を整流する整流器１３、電力を蓄電する大容量のコンデンサ１４、及び前記整流器１３、及びコンデンサ１４からの直流電力を所定の周波数の交流に変換するスイッチングアーム部１５を備えている。また１６は車輪１７を駆動する２台の交流電動機、２０は前記インバータ装置１２の制御を行う制御手段を示している。
【０００４】本例では、前記制御手段２０は、アクセルペダルの状態を検出するセンサ２１、ブレーキペダルの状態を検出するセンサ２２、電動機１６の駆動電流を検出するセンサ２３からの信号に基づいて、前記インバータ装置１２のスイッチングアーム部１５に所定波形のゲート信号を出力する。
【０００５】この例に係るシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置によれば、エンジン１０で駆動された発電機１１で発電された交流電力は、整流器１３で整流され、コンデンサ１４に蓄電されると共に、前記制御手段２０で制御されたスイッチングアーム部１５で所定の交流電力に変換され、電動機１６に供給される。
【０００６】そして、本例に係るシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置にあっては、自動車の走行時において、制御手段２０は、アクセルペダル及びブレーキペダルの操作状態に応じて、スイッチングアーム部１５に所定波形のゲート信号を送出することにより、スイッチングアーム部１５は、所定の周波数の交流電力を電動機１６に供給して電動機１６を駆動する。
【０００７】また、運転者がアクセルペダルを操作しない自動車の制動状態になったときには、制御手段２０は、スイッチングアーム部１５へのゲート信号の出力を停止する。すると、スイッチングアーム部１５は整流器として動作する状態となり、電動機１６への交流電力の供給が停止されると共に、車輪１７により回転される電動機１６が発生する電力を整流して、コンデンサ１４に充電する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、本例に係るハイブリッド自動車において、自動車が長い坂道を下るようなときには、制御手段２０は電動機１６への駆動電力を供給せず、車輪１７の回動力で電動機１６を回転させ、この電動機１６が発電機として動作して発生する電気エネルギを回生するようにしている。しかし、コンデンサ１４の容量は有限であるため、回生されたエネルギの全てを吸収して電力として蓄留できるわけではない。
【０００９】バッテリやコンデンサがフル充電状態となっている場合に、バッテリやコンデンサに充電使用とするとバッテリやコンデンサを傷めることがある。このため、バッテリや、コンデンサがフル充電状態である場合には、回生制動を行うことができない。
【００１０】また、パラレル方式のハイブリッド自動車では、エンジンと車輪がつながっているため、エンジンのフリクションを負荷として使用するエンジンブレーキを利かせることが可能であるのに対して、シリーズ方式のハイブリッド自動車ではエンジンと車軸が機械的に接続されていないため、エンジンの機械抵抗を制動力として使用することはできず、フットブレーキの負荷が増すこととなるので、フットブレーキの能力を大きいものとする必要がある。
【００１１】本発明はこのような従来の技術的課題を解決するためになされたもので、内燃機関の出力を発電機により電力に変換し、この電力により電動機を駆動させて車両を走行させるシリーズ型のハイブリッド電気自動車駆動装置において、蓄電手段に過充電が発生するのを防止しつつ、自動車の制動時に発生する回生電流を確実に吸収することができるものとし、蓄電手段の状態にかかわらず回生制動を行うことができるシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明において、前記の課題を解決するための手段は、以下の通りである。
【００１３】本出願の請求項１に記載の発明は、内燃機関３０と、前記内燃機関で駆動される発電機３１と、前記発電機３１からの電力で動作し車輪３３を駆動する電動機３２と、前記発電機３１からの電力を制御して電動機３２に出力するインバータ装置４０と、前記インバータ装置を制御する制御手段４６とを備え、前記インバータ装置４０は、前記発電機３１に接続された発電機側スイッチングアーム部４１と、前記発電機３１からの電力で充電される蓄電手段４２と、前記電動機３２に接続された電動機側スイッチングアーム部４３とを備え、前記制御手段４６は、前記蓄電手段４２の状態とアクセルペダルの状態とを検出し、前記発電機側スイッチングアーム部４１と前記電動機側スイッチングアーム部４３へのゲート信号を出力し、自動車が走行状態とされるとき、前記発電機側スイッチングアーム部４１へのゲート信号をＯＦＦ状態として整流器として動作させると共に、電動機側スイッチングアーム部４３へのゲート信号を出力して電動機３２を駆動制御し、自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段４２が蓄電可能状態であるとき、前記発電機側スイッチングアーム部４１へのゲート信号をＯＦＦ状態とし整流器として動作させると共に、電動機側スイッチングアーム部４３へのゲート信号をＯＦＦ状態とし整流器として動作させ車輪３３の回転によって前記電動機３２が発生する電力を蓄電手段４２に充電し、自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段４２が蓄電不能であるとき、前記発電機側スイッチングアーム部４１へのゲート信号を制御すると共に電動機側スイッチングアーム部４３へ送出するゲート信号をＯＦＦ状態とし前記発電機３１を電動機として駆動して前記内燃機関３０を回転させるシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置である。
【００１４】請求項１に記載のシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置によれば、運転者によってアクセルペダルが操作される自動車の走行状態においては、制御手段４６は、インバータ装置４０の発電機側スイッチングアーム部４１へのゲート信号をＯＦＦ状態として整流器として動作させると共に、電動機側スイッチングアーム部４３に所定波形のゲート信号を出力して電動機３２を駆動制御する。
【００１５】これにより、インバータ装置４０は、自動車の走行状態に適応して、発電機３１からの電力を電動機３２に供給しつつ余剰電力を蓄電手段４２に充電するか、あるいは発電機３１の電力と蓄電手段４２が充電していた電力とを合わせて電動機３２に供給する。
【００１６】一方、運転者によって、アクセルペダルが操作されない自動車の制動状態において、制御手段４６が蓄電手段４２がまだ充電可能である状態であると判断したときには、インバータ装置４０の発電機側スイッチングアーム部４１へのゲート信号をＯＦＦ状態として整流器として動作させると共に、電動機側スイッチングアーム部４３へのゲート信号をＯＦＦ状態として電動機３２へ電力を供給しない状態とする。これにより、電動機３２は車輪３３により駆動され、電動機３２は、発電機として動作し電力を発生し制動力を生じる。そして、インバータ装置４０では、この電動機３２からの交流電力を整流器として動作する電動機側スイッチングアーム部４３で整流し、蓄電手段４２に充電する。
【００１７】このとき、発電機側スイッチングアーム部４１へのゲート信号はＯＦＦ状態であり、発電機側スイッチングアーム部４１は整流器として動作して、この発電機側スイッチングアーム部４１にかかる電圧は逆電圧である電動機側スイッチングアーム部４３からの電力は発電機３１には流れることがない。
【００１８】また、自動車の制動状態において、制御手段４６は、蓄電手段４２が充電不可状態であると判断したときにはインバータ装置４０の発電機側スイッチングアーム部４１へのゲート信号をＯＦＦ状態として整流器として動作させると共に、電動機側スイッチングアーム部４３へのゲート信号に所定のゲート信号を出力して発電機に所定の交流電力が供給できる状態とする。
【００１９】この状態で、電動機３２は、発電機として動作し、交流電力を発生し、インバータ装置４０では、この電動機からの交流電力を整流器として動作する電動機側スイッチングアーム部４３で整流し、発電機側スイッチングアーム部４１で交流として発電機３１に出力する。
【００２０】すると、発電機には所定波形の交流電力が入力され、発電機は電動機として動作し、発電機は内燃機関の出力軸を内燃機関の内部フリクションに逆らって回転させ、電気エネルギを内燃機関内部で発生する熱エネルギとして放出する。これにより、電動機に回生制動力を発生させることができる他、蓄電手段に過剰な電力を供給することがなくなる。
【００２１】本出願の請求項２に記載の発明は、内燃機関３０と、前記内燃機関３０で駆動される発電機３１と、前記発電機３１からの電力で駆動される電動機３２と、前記発電機３１からの電力を制御して電動機３２に出力するインバータ装置６０と、前記インバータ装置６０を制御する制御手段６６とを備え、前記インバータ装置６０は、前記発電機３１に接続された整流器６１と、前記発電機からの電力で充電される蓄電手段６２と、前記蓄電手段と並列に接続された抵抗器６３と、前記蓄電手段６２と、抵抗器６３とを切り換える切換手段６４と、前記電動機３２に接続されたスイッチングアーム部６５とを備え、前記制御手段６６は、前記蓄電手段６２の状態とアクセルペダルの状態とを検出し、前記スイッチングアーム部６５へのゲート信号を制御すると共に、前記切換手段６４の切り換え制御を行ない、自動車が走行状態とされるとき、前記切換手段６４を蓄電手段６２側とする切換信号を出力すると共に、前記スイッチングアーム部６５へのゲート信号を出力して電動機３２を駆動制御し、自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段６２が蓄電可能状態であるとき、前記切換手段６４を蓄電手段６２側とする切換信号を出力すると共に、スイッチングアーム部６５へのゲート信号をＯＦＦ状態として整流器として動作させ車輪３３の回転によって前記電動機３２が発生する電力を蓄電手段６２に充電し、自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段６２が蓄電不能であるとき、前記切換手段６４を抵抗器６３側とする切換信号を出力すると共に、スイッチングアーム部６５へ送出するゲート信号をＯＦＦ状態として車輪３３の回転によって前記電動機３２が発生する電力を抵抗器６３で消費させるシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置である。
【００２２】請求項２に記載のシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置によれば、運転者によってアクセルペダルが操作される自動車の走行状態においては、制御手段６６はインバータ装置６０のスイッチングアーム部６５に所定波形のゲート信号を出力して電動機３２を駆動制御すると共に、切換手段６４を蓄電手段６２側にする。
【００２３】これにより、インバータ装置６０は、自動車の走行状態に適応して、発電機３１からの電力を電動機３２に供給しつつ余剰電力を蓄電手段６２に充電するか、あるいは発電機３１の電力と蓄電手段６２が充電していた電力とを合わせて電動機３２に供給する。
【００２４】一方、運転者によって、アクセルペダルが操作されない自動車の制動状態において、制御手段６６が蓄電手段６２がまだ充電可能である状態であると判断したときには、スイッチングアーム部６５へのゲート信号をＯＦＦ状態として電動機３２へ電力を供給しない状態とすると共に、切換手段６４の状態を蓄電手段側とする。これにより、電動機３２は車輪３３により駆動され、電動機３２は、発電機として動作し電力を発生し制動力を生じる。そして、インバータ装置６０では、この電動機３２からの交流電力を整流器として動作するスイッチングアーム部６５で整流し、蓄電手段６２に充電する。
【００２５】このとき、整流器６１にかかる電圧は逆電圧であり、スイッチングアーム部６５からの電力は発電機３１側には流れることがない。
【００２６】また、自動車の制動状態において、制御手段６６は、蓄電手段６２が充電不可状態であると判断したときには切換手段６４を抵抗器６３側に切り換える。この状態で、電動機３２は、発電機として動作し、交流電力を発生し、インバータ装置６０では、この電動機からの交流電力を整流器として動作するスイッチングアーム部６５で整流し、切換手段６４を介して抵抗器６３に印加し電気エネルギを熱エネルギとして放出する。これにより、電動機３２は回生制動力を発生させることができる他、蓄電手段に過剰な電力を供給することがなくなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】〔第１の実施の形態〕図１は本実施の形態に係るシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置施の構成を示すものである。
【００２９】本例に係るシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置は、図１に示すように、内燃機関３０と、前記内燃機関３０に接続されて駆動される発電機３１と、前記発電機３１からの電力で動作し車輪３３を駆動する電動機３２と、前記発電機３１からの電力を制御して電動機３２に出力するインバータ装置４０と、前記インバータ装置を制御する制御手段４６とを備えている。
【００３０】本例において、内燃機関３０はガソリン又はディーゼルエンジンを使用することができ、発電機としては永久磁石型の同期発電機を使用することができ、この発電機３１は、電力が供給されることにより、電動機としても動作するものである。また、電動機３２は、永久磁石型同期モータ、誘導電動機を使用することがででき、車輪３３を回転駆動することにより発電機としても動作するものである。
【００３１】前記インバータ装置４０は、前記発電機３１に接続された発電機側スイッチングアーム部４１と、前記発電機３１からの電力で充電される蓄電手段４２と、前記電動機３２に接続された電動機側スイッチングアーム部４３とを備えている。本例において、発電機側スイッチングアーム部４１及び電動機側スイッチングアーム部４３とは、例えば電圧型三相交流６アーム型のものであり、これらのスイッチングアームとしては他の形式のものも使用することができる。
【００３２】また、本例において、蓄電手段４２は所定の容量を持つコンデンサであり、アルミ電極電解コンデンサや、電気２重層型コンデンサが使用することができる。尚、蓄電手段４２としては、コンデンサの他、鉛蓄電池、Ｎｉ−ｃｄ蓄電池、Ｌｉ蓄電池等の蓄電池を使用することができる。
【００３３】そして、このインバータ装置４０において、両スイッチングアーム部４１，４３の直流側端子はそれぞれ接続され、交流側端子はそれぞれ発電機３１及び電動機３２に接続され、コンデンサ４２は前記両スイッチングアーム部４１，４３の直流側端子に接続されている。
【００３４】制御手段４６は、マイクロコンピュータ装置で構成され、電動機３２の駆動電流を検出するセンサ４８と、上記蓄電手段４２の状態を検出するセンサ４７とアクセルペダルの状態を検出するセンサ４９と、ブレーキペダルの状態を検出するセンサ５０が接続され、マイクロコンピュータ装置のマイクロプロセッサは予め格納したプログラムに従い、各センサ４７，４８，４９，５０の検出値に基づいて、前記発電機側スイッチングアーム部４１と前記電動機側スイッチングアーム部４３へのゲート信号を出力する。また、本例では、この制御手段４６には、エンジン３０への燃料の供給量を制御するエンジンコントローラ５１が接続されている。
【００３５】本例において、この制御手段４６は、各センサの検出値に対応して両スイッチングアーム部４１，４３へのゲート信号を例えば表１に示すように出力する。
【００３６】
【表１】
【００３７】そして、本例における制御手段は図２に示すように作動する。まず、アクセルペダルが所定量踏み込まれた状態の自動車の走行状態において、制御手段４６はセンサ４９でアクセルペダルの状態を検出して、前記発電機側スイッチングアーム部４１へのゲート信号をＯＦＦ状態として整流器として動作させると共に、電動機側スイッチングアーム部４３へ所定波形のゲート信号を出力する（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）。
【００３８】これにより、インバータ装置４０は、自動車の走行状態に応じて、発電機３１からの電力を電動機３２に供給しつつ余剰電力を蓄電手段４２に充電するか、あるいは発電機３１の電力と蓄電手段４２が充電していた電力とを合わせて電動機３２に供給する。
【００３９】また、自動車が制動状態、即ちアクセルペダルが踏み込まれない状態において（この状態では、ブレーキペダルは踏み込まれた状態でも踏み込まれない状態でもよい）、コンデンサ４２が蓄電可能状態であるときには、制御手段４６は、センサ４７，４９でアクセルペダル及びコンデンサ４２の状態を検出して、前記発電機側スイッチングアーム部４１へのゲート信号をＯＦＦ状態とし整流器として動作させると共に、電動機側スイッチングアーム部４３へのゲート信号をＯＦＦ状態とし整流器として動作させる（Ｓ１，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）。同時に制御手段４６は、エンジンコントローラ５１によってエンジン３０への燃料の供給を続ける。
【００４０】これにより、インバータ装置４０は、車輪３３の回転によって前記電動機３２が発生する電力を蓄電手段４２に充電する。よってこの状態では、電動機３２は発電を行うことにより回生制動力を発生し、発生した回生電流はコンデンサ４２に蓄電される。
【００４１】このとき、発電機側スイッチングアーム部４１へのゲート信号はＯＦＦ状態であり、発電機側スイッチングアーム部４１は整流器として動作して、この発電機側スイッチングアーム部４１にかかる電圧は逆電圧であり、電動機側スイッチングアーム部４３からの電力は発電機３１には流れることがなく、発電機３１からの電力は、走行時と同様に発電機側スイッチングアーム部４１からコンデンサ４２に充電される。
【００４２】そして、自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段４２が蓄電不能であるとき、制御手段４６はセンサ４７，４９でコンデンサ４２及びアクセルペダルの状態を検出して、前記発電機側スイッチングアーム部４１へのゲート信号を制御すると共に電動機側スイッチングアーム部４３へ送出するゲート信号をＯＦＦ状態とする（Ｓ１，Ｓ４，Ｓ７，Ｓ８）。同時に制御手段４６は、エンジンコントローラ５１によってエンジン３０への燃料の供給を遮断する。
【００４３】この状態で、電動機３２は、発電機として動作し、交流電力を発生し、インバータ装置４０では、この電動機からの交流電力を整流器として動作する電動機側スイッチングアーム部４３で整流し、発電機側スイッチングアーム部４１で交流として発電機３１に出力する。
【００４４】すると、発電機３１には所定波形の交流電力が入力され、発電機３１は電動機として動作し、発電機３１はエンジン３０の出力軸を内燃機関の内部フリクションに逆らって回転させ、電気エネルギを内燃機関内部で発生する熱エネルギとして放出する。
【００４５】従って、本実施の形態に係るシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置によれば、電動機３２に回生制動力を発生させることができる他、蓄電手段に過剰な電力を供給することがなくなる。
【００４６】〔第２の実施の形態〕図３は本実施の形態に係るシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置施の構成を示すものである。
【００４７】本例に係るシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置は、図２に示すように、第１の実施の形態で示したシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置と同一の構成の内燃機関３０、発電機３１、前記発電機３１、電動機３２を備える。そして、本例では前記発電機３１からの電力を制御して電動機３２に出力するインバータ装置６０と、前記インバータ装置を制御する制御手段６６とを備えている。
【００４８】前記インバータ装置６０は、前記発電機３１に接続された整流器６１と、前記発電機３１からの電力で充電される蓄電手段６２と、この蓄電手段６２と並列に取り付けられた抵抗器６３と、前記蓄電手段６２及び前記抵抗器の何れか選択して切り換える切換手段６４と前記電動機３２に接続された電動機側スイッチングアーム部６５とを備えている。本例において、スイッチングアーム部６５、及び蓄電手段６２は上述した第１の実施の形態で示したものと同様の構成を備える。
【００４９】そして、このインバータ装置６０において、整流器６１とスイッチングアーム部６５はそれぞれの直流側端子どうしが接続され、他側端子はそれぞれ発電機３１及び電動機３２に接続されている。また、コンデンサ６２及び抵抗器６２は切換手段６４を介して前記整流器６１及びスイッチングアーム部６５の他端子に接続されている。
【００５０】制御手段６６は、マイクロコンピュータ装置で構成され、前記蓄電手段６２の状態を検出するセンサ６７とアクセルペダルの状態を検出するセンサ６９と、ブレーキペダルの状態を検出するセンサ７０が接続され、マイクロコンピュータ装置のマイクロプロセッサは予め格納したプログラムに従い、各センサ６７，６８，６９，７０の検出値に基づいて、前記切換手段６４に切換信号を出力すると共に前記スイッチングアーム部６５にゲート信号を出力する。また、本例では、この制御手段６６には、エンジン３０への燃料の供給量を制御するエンジンコントローラ７１が接続されている。
【００５１】本例において、この制御手段６６は、電動機３２の駆動電流を検出するセンサ６８と、各センサの検出値に対応して切換手段６４への切換信号及びスイッチングアーム部６５へのゲート信号を例えば表２に示すように出力する。
【００５２】
【表２】
【００５３】そして、本例における制御手段は図４に示すように作動する。まず、アクセルペダルが所定量踏み込まれた状態の自動車の走行状態において、制御手段６６はセンサ６９でアクセルペダルの状態を検出して、前記切換手段６４の切換信号をコンデンサ側にする共に、スイッチングアーム部６５へ所定波形のゲート信号を出力する（ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３）。
【００５４】これにより、インバータ装置６０は、自動車の走行状態に応じて、発電機３１からの電力を電動機３２に供給しつつ余剰電力を蓄電手段６２に充電するか、あるいは発電機３１の電力と蓄電手段６２が充電していた電力とを合わせて電動機３２に供給する。
【００５５】また、自動車が制動状態、即ちアクセルペダルが踏み込まれない状態において（この状態では、ブレーキペダルは踏み込まれた状態でも踏み込まれない状態でもよい）、コンデンサ６２が蓄電可能状態であるときには、制御手段６６は、センサ６７，６９でアクセルペダル及びコンデンサ６２の状態を検出して、前記切換手段６４への選択信号をコンデンサ側とすると共に、スイッチングアーム部６５へのゲート信号をＯＦＦ状態とし整流器として動作させる（ＳＴ１，ＳＴ４，ＳＴ５，ＳＴ６）。同時に制御手段６６は、エンジンコントローラ７１によってエンジン３０への燃料の供給を続ける。
【００５６】これにより、インバータ装置６０は、車輪３３の回転によって前記電動機３２が発生する電力を蓄電手段６２に充電する。よってこの状態では、電動機３２は発電を行うことにより回生制動力を発生し、発生した回生電流はコンデンサ６２に蓄電される。
【００５７】このとき、整流器６１へのゲート信号はＯＦＦ状態であり、整流器６１は整流器として動作して、この整流器６１にかかる電圧は逆電圧であるスイッチングアーム部６５からの電力は発電機３１には流れることがなく、発電機３１からの電力は、走行時と同様に整流器６１からコンデンサ６２に充電される。
【００５８】そして、自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段６２が蓄電不能であるとき、制御手段６６はセンサ６７，６９でアクセルペダル及びコンデンサ６２の状態を検出して、前記切換手段６４の切換信号を抵抗器６３側にすると共にスイッチングアーム部６５へ送出するゲート信号をＯＦＦ状態とする（ＳＴ１，ＳＴ３，ＳＴ７，ＳＴ８）。同時に制御手段６６は、エンジンコントローラ７１によってエンジン３０への燃料の供給を遮断する。
【００５９】この状態で、電動機３２は、発電機として動作して交流電力を発生し、インバータ装置６０ではこの電動機からの交流電力を整流器として動作するスイッチングアーム部６５で整流し、切換手段６４を介して抵抗器６３に印加し電気エネルギを熱エネルギとして放出する。これにより、電動機３２は回生制動力を発生させることができる他、蓄電手段に過剰な電力を供給することがなくなる。
【００６０】従って、本実施の形態に係るシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置によれば、電動機に回生制動力を発生させることができる他、蓄電手段に過剰な電力を供給することがなくなる。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、内燃機関の出力を発電機により電力に変換し、この電力により電動機を駆動させて車両を走行させるシリーズ型のハイブリッド電気自動車駆動装置において、制動時に電動機が発生する回生電流で発電機を駆動して内燃機関を回転し、内燃機関の内部の摩擦抵抗で回生電流を吸収するようにしたので、蓄電手段に過充電が発生するのを防止しつつ、自動車の制動時に発生する回生電流を確実に吸収することができるものができ、蓄電手段の状態にかかわらず回生制動を行うことができ、フットブレーキの負荷が減少され、フットブレーキの能力を不必要に大きなものとしなくともよいという効果を奏する |
| 【出願人】 |
【識別番号】０００１２５９３４
【氏名又は名称】株式会社いすゞセラミックス研究所
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）５月１５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】土橋 皓
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３３２００７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１３３８２８ |
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