JP2001069613A - Hybrid drive type transfer device - Google Patents
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Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、発電手段とバッ
テリを電源手段として電動モータを駆動するようにした
自動車、自動二輪車、小型船舶等のハイブリッド駆動式
移動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid drive type mobile device such as an automobile, a motorcycle, a small boat, etc., which drives an electric motor using a power generation means and a battery as a power supply means.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、燃料電池と発電機、あるいは内
燃機関と発電機からなる発電手段と、バッテリからなる
電源手段と、この電源手段により駆動される電動モータ
からなるハイブリッド式の駆動装置の提案がある。2. Description of the Related Art For example, there has been proposed a hybrid drive apparatus comprising a power generation means comprising a fuel cell and a generator or an internal combustion engine and a generator, a power supply means comprising a battery, and an electric motor driven by the power supply means. There is.
【0003】このようなハイブリッド式の駆動装置で
は、バッテリの寿命を維持するために、バッテリの充電
状態が許容充電域の下限に近づくと発電手段の発電量を
増加し、バッテリの充電状態が許容充電域の上限に近づ
くと発電手段の発電量を減少するように制御することが
考えられる。In such a hybrid drive device, in order to maintain the life of the battery, when the state of charge of the battery approaches the lower limit of the allowable charging range, the amount of power generated by the power generating means increases, and the state of charge of the battery becomes allowable. It is conceivable to control so that the power generation amount of the power generation means is reduced when approaching the upper limit of the charging range.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、単にバッテ
リの充電状態を許容充電域にするだけでは、ハイブリッ
ド駆動式移動装置に適用する場合には、特に加速性が悪
くなってしまう等十分な駆動力を得られないことがあ
る。By the way, simply applying the state of charge of the battery to the permissible charge range, when applied to a hybrid drive type mobile device, has a sufficient driving force, particularly in which acceleration is deteriorated. May not be obtained.
【0005】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、バッテリの寿命を維持し、かつ十分な駆動力が得
られるハイブリッド駆動式移動装置を提供することを目
的としている。[0005] The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a hybrid drive type moving device that can maintain the life of a battery and obtain sufficient driving force.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention has the following constitution.
【0007】請求項1に記載の発明は、『発電手段と、
推進手段に連結される電動モータと、バッテリと、前記
発電手段の出力電流を前記バッテリに供給可能とする第
1の電力供給路と、前記バッテリからの出力電流を前記
電動モータに供給可能とする第2の電力供給路と、出力
設定手段の出力設定値に基づき前記電動モータの出力を
制御する制御手段と、前記バッテリの充電状態を検知す
る検知手段とを備え、前記バッテリの第1の許容充電領
域と、この第1の許容充電領域内において、同域内の上
限寄りに第2の許容充電領域を設定し、前記出力設定値
の増加割合が所定値未満の時、出力設定値に基づく電動
モータの出力値を満たすようにバッテリ出力を制御する
とともに、充電状態検知値に基づき、検知値が第2の許
容充電領域の下限値を下回る時、発電出力の所定の出力
範囲内において、発電出力を増加し、検知値が第2の許
容充電領域の上限値を上回る時、発電出力を前記出力範
囲内まで減少保持するように、発電出力を制御し、前記
出力設定値の増加割合が所定値以上の時、検知値が第1
の許容充電領域の下限値を下回らない範囲内で、出力設
定値に基づく電動モータの出力値以上の出力を満たすよ
うにバッテリ出力を制御するとともに、発電出力の所定
の出力範囲内において、発電出力を増加するように発電
出力を制御するようにしたことを特徴とするハイブリッ
ド駆動式移動装置。』である。[0007] The invention according to claim 1 is based on "power generation means,
An electric motor connected to a propulsion unit, a battery, a first power supply path for supplying the output current of the power generation unit to the battery, and an output current from the battery to the electric motor. A second power supply path, control means for controlling an output of the electric motor based on an output set value of an output setting means, and detection means for detecting a state of charge of the battery; In the charging area and the first allowable charging area, a second allowable charging area is set near the upper limit of the same area, and when the rate of increase of the output set value is less than a predetermined value, the electric power based on the output set value is set. While controlling the battery output so as to satisfy the output value of the motor, based on the charge state detection value, when the detection value falls below the lower limit of the second allowable charging area, within a predetermined output range of the power generation output, When the power output is increased and the detected value exceeds the upper limit of the second allowable charging area, the power generation output is controlled so that the power generation output is reduced and held within the output range, and the rate of increase of the output set value is controlled. When the detected value is equal to or more than the predetermined value,
The battery output is controlled so as to satisfy the output value of the electric motor based on the output set value within a range that does not fall below the lower limit value of the allowable charging region, and the power generation output is within a predetermined output range of the power generation output. A hybrid drive type moving device characterized in that the power generation output is controlled so as to increase the power generation. ].
【0008】この請求項1に記載の発明によれば、定常
状態、緩加速状態においては、バッテリの充電状態が許
容充電域内を維持するので、バッテリの寿命が短くなる
ことはない。しかも、発電出力を増加し、バッテリの充
電状態が許容充電域の上限値に近い領域を維持するの
で、放電出力に余裕がある。According to the first aspect of the present invention, in the steady state and the moderately accelerated state, the charge state of the battery is maintained within the allowable charge range, so that the life of the battery is not shortened. In addition, since the power generation output is increased and the state of charge of the battery is maintained in a region close to the upper limit of the allowable charging range, there is a margin in the discharge output.
【0009】また、急加速状態においては、余裕のある
放電出力を利用することができるので高い加速性を得る
ことができる。しかも、発電手段の発電量を急激に増加
することなく可能であるので、燃料電池や内燃機関等に
おいて、発電量の増加制御において時定数が大きいもの
も使用可能となる。In a rapid acceleration state, a sufficient discharge output can be used, so that high acceleration performance can be obtained. Moreover, since the power generation amount of the power generation means can be increased without abrupt increase, it is possible to use a fuel cell, an internal combustion engine, or the like having a large time constant in the control of increasing the power generation amount.
【0010】請求項2に記載の発明は、『発電手段と、
推進手段に連結される電動モータと、バッテリと、前記
発電手段の出力電流を前記バッテリに供給可能とする第
1の電力供給路と、前記バッテリからの出力電流を前記
電動モータに供給可能とする第2の電力供給路と、出力
設定手段の出力設定値に基づき前記電動モータの出力を
制御する制御手段と、前記バッテリの充電状態を検知す
る検知手段とを備え、前記バッテリの第1の許容充電領
域と、この第1の許容充電領域内において、同域内の上
限寄りに第2の許容充電領域を設定し、前記出力設定値
の増加割合が所定値未満の時、出力設定値に基づく電動
モータの出力値を満たすようにバッテリ出力を制御する
とともに、充電状態検知値に基づき、検知値が第2の許
容充電領域の下限値を下回る時、発電出力の所定の出力
範囲内において、発電出力を一定とするように、発電出
力を制御し、前記出力設定値の増加割合が所定値以上の
時、検知値が第1の許容充電領域の下限値が下回らない
範囲内で、出力設定値に基づく電動モータの出力値以上
の出力を満たすようにバッテリ出力を制御するととも
に、発電出力の所定の出力範囲内において、発電出力を
増加するように発電出力を制御するようにしたことを特
徴とするハイブリッド駆動式移動装置。』である。[0010] The invention described in claim 2 is based on "power generation means,
An electric motor connected to a propulsion unit, a battery, a first power supply path for supplying the output current of the power generation unit to the battery, and an output current from the battery to the electric motor. A second power supply path, control means for controlling an output of the electric motor based on an output set value of an output setting means, and detection means for detecting a state of charge of the battery; In the charging area and the first allowable charging area, a second allowable charging area is set near the upper limit of the same area, and when the rate of increase of the output set value is less than a predetermined value, the electric power based on the output set value is set. While controlling the battery output so as to satisfy the output value of the motor, based on the charge state detection value, when the detection value falls below the lower limit of the second allowable charging area, within a predetermined output range of the power generation output, The power generation output is controlled so as to keep the power output constant, and when the increase rate of the output set value is equal to or more than a predetermined value, the output setting is performed within a range where the detected value does not fall below the lower limit of the first allowable charging region. The battery output is controlled so as to satisfy an output equal to or higher than the output value of the electric motor based on the value, and the power generation output is controlled so as to increase the power generation output within a predetermined power output range. Hybrid drive type moving device. ].
【0011】この請求項2に記載の発明によれば、定常
状態、緩加速状態においては、バッテリの充電状態が許
容充電域内を維持するので、バッテリの寿命が短くなる
ことはない。しかも、発電出力を一定としているので、
定常的な発電の時間が長くなって安定した制御が可能に
なるとともに、バッテリの充電状態が許容充電域の上限
値に近い領域を維持するので、放電出力に余裕がある。According to the second aspect of the present invention, in the steady state and the moderately accelerated state, the state of charge of the battery is maintained within the allowable charging range, so that the life of the battery is not shortened. Moreover, since the power generation output is fixed,
Since the time of the steady power generation becomes longer and stable control becomes possible, and the state of charge of the battery maintains a region close to the upper limit value of the allowable charging region, there is a margin in the discharge output.
【0012】また、急加速状態においては、余裕のある
放電出力を利用することができるので高い加速性を得る
ことができる。しかも、発電手段の発電量を急激に増加
することなく可能であるので、燃料電池や内燃機関等に
おいて、発電量の増加制御において時定数が大きいもの
も使用可能となる。In the rapid acceleration state, a sufficient discharge output can be used, so that high acceleration can be obtained. Moreover, since the power generation amount of the power generation means can be increased without abrupt increase, it is possible to use a fuel cell, an internal combustion engine, or the like having a large time constant in the control of increasing the power generation amount.
【0013】この請求項2に記載の発明によれば、定常
状態、緩加速状態においては、バッテリの充電状態が許
容充電域内を維持するので、バッテリの寿命が短くなる
ことはない。しかも、発電出力を一定としているので、
定常的な発電の時間が長くなって安定した制御が可能に
なるとともに、バッテリの充電状態が許容充電域の上限
値に近い領域を維持するので、放電出力に余裕がある。According to the second aspect of the invention, in the steady state and the moderately accelerated state, the state of charge of the battery is maintained within the allowable charging range, so that the life of the battery is not shortened. Moreover, since the power generation output is fixed,
Since the time of the steady power generation becomes longer and stable control becomes possible, and the state of charge of the battery maintains a region close to the upper limit value of the allowable charging region, there is a margin in the discharge output.
【0014】また、急加速状態においては、余裕のある
放電出力を利用することができるので高い加速性を得る
ことができる。しかも、発電手段の発電量を急激に増加
することなく可能であるので、燃料電池や内燃機関等に
おいて、発電量の増加制御において時定数が大きいもの
も使用可能となる。In the rapid acceleration state, a sufficient discharge output can be used, so that high acceleration can be obtained. Moreover, since the power generation amount of the power generation means can be increased without abrupt increase, it is possible to use a fuel cell, an internal combustion engine, or the like having a large time constant in the control of increasing the power generation amount.
【0015】請求項3に記載の発明は、『前記充電状態
検知値が、第1の許容充電領域の上限値に近づく程、充
電状態検知値の上昇速度を減少させるように発電出力を
制御するようにしたことを特徴とする請求項1または請
求項2に記載のハイブリッド駆動式移動装置。』であ
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a power generation output so as to decrease the rate of increase of the state-of-charge detection value as the state-of-charge detection value approaches the upper limit of the first allowable charging region. The hybrid drive type moving device according to claim 1, wherein the moving device is configured as described above. ].
【0016】この請求項3に記載の発明によれば、充電
状態検知値が、第1の許容充電領域の上限値に近づく
程、充電状態検知値の上昇速度を減少させて許容充電域
内を維持する。According to the third aspect of the present invention, as the state of charge detection value approaches the upper limit of the first allowable charge area, the rate of increase of the state of charge detection charge is reduced to maintain the allowable charge area. I do.
【0017】請求項4に記載の発明は、『前記充電状態
検知値が、第1の許容充電領域の上限値を越える時、充
電状態検知値を低下させるように発電出力を制御するよ
うにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記
載のハイブリッド駆動式移動装置。』である。According to a fourth aspect of the present invention, the power generation output is controlled so as to decrease the state-of-charge detection value when the state-of-charge detection value exceeds the upper limit of the first allowable charging range. The hybrid drive type moving device according to claim 1 or 2, wherein: ].
【0018】この請求項4に記載の発明によれば、充電
状態検知値が、第1の許容充電領域の上限値を越える
時、充電状態検知値を低下させて過充電を防止する。According to the present invention, when the detected state of charge exceeds the upper limit of the first allowable charging range, the detected state of charge is reduced to prevent overcharging.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、この発明のハイブリッド駆
動式移動装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a hybrid drive type moving apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0020】図1はハイブリッド駆動式移動装置として
の一つの事例であるハイブリッド駆動式の自動二輪車1
の概略構成図である。自動二輪車1には、ハイブリッド
駆動装置2が備えられている。ハイブリッド駆動装置2
は、電動モータユニット3、変速機4、電動車両コント
ローラ5、バッテリユニット6及び燃料電池ユニット7
を有している。燃料電池ユニット7は、シート8の後方
で駆動輪9の上方位置に配置されている。シート8の前
方で、操向輪11を操向するフロントフォーク12との
間には、メタノールタンク13が配置されている。メタ
ノールタンク13には、燃料注入キャップ14が設けら
れている。駆動輪9は自動二輪車を移動推進するための
推進手段として機能する。FIG. 1 shows a hybrid drive type motorcycle 1 as one example of a hybrid drive type moving device.
FIG. The motorcycle 1 is provided with a hybrid drive device 2. Hybrid drive 2
Are the electric motor unit 3, the transmission 4, the electric vehicle controller 5, the battery unit 6, and the fuel cell unit 7.
have. The fuel cell unit 7 is disposed behind the seat 8 and above the driving wheels 9. A methanol tank 13 is disposed in front of the seat 8 and between the front fork 12 that steers the steered wheels 11. The methanol tank 13 is provided with a fuel injection cap 14. The drive wheel 9 functions as a propulsion unit for moving and propelling the motorcycle.
【0021】燃料電池ユニット7の燃料電池とバッテリ
ユニット6のバッテリとによるハイブリッド式により電
動モータユニット3の電動モータを駆動し、変速機4を
介して駆動輪9を回転させる。The electric motor of the electric motor unit 3 is driven by a hybrid system using the fuel cell of the fuel cell unit 7 and the battery of the battery unit 6, and the driving wheels 9 are rotated via the transmission 4.
【0022】図2は自動二輪車1に搭載される動力伝達
系、制御系の全体の概略構成図である。自動二輪車1に
は、メインスイッチSW1、シート8、スタンド20、
フットレスト21、アクセルグリップ22、ブレーキ2
3、表示装置24、灯火器やウインカ等のランプユニッ
ト25、ユーザ入力装置26、不揮発性メモリ27、タ
イマ28が備えられ、さらに電動モータユニット3、変
速機4、電動車両コントローラ5、バッテリユニット6
及び燃料電池ユニット7が備えられている。FIG. 2 is a schematic diagram of the entire power transmission system and control system mounted on the motorcycle 1. As shown in FIG. The motorcycle 1 includes a main switch SW1, a seat 8, a stand 20,
Footrest 21, accelerator grip 22, brake 2
3, a display unit 24, a lamp unit 25 such as a lighting device or a turn signal, a user input device 26, a non-volatile memory 27, a timer 28, and an electric motor unit 3, a transmission 4, an electric vehicle controller 5, and a battery unit 6.
And a fuel cell unit 7.
【0023】メインスイッチSW1からON/OFF信
号が電動車両コントローラ5へ送られ、電動車両が駆動
される。またシート8、スタンド20、フットレスト2
1及びブレーキ23には、それぞれセンサS1〜S4が
設けられ、このセンサS1〜S4からON/OFF信号
が電動車両コントローラ5へ送られ、それぞれの動作状
態が検知される。An ON / OFF signal is sent from the main switch SW1 to the electric vehicle controller 5 to drive the electric vehicle. Seat 8, stand 20, footrest 2
The S1 and the brake 23 are provided with sensors S1 to S4, respectively, and ON / OFF signals are sent from the sensors S1 to S4 to the electric vehicle controller 5 to detect respective operation states.
【0024】アクセルグリップ22は出力設定手段を構
成し、このアクセルグリップ22にはアクセル開度セン
サS5が設けられ、ユーザのグリップ操作によりアクセ
ル開度センサS5からアクセル開度信号が電動車両コン
トローラ5へ送られる。アクセル開度に応じて電動モー
タの制御が行なわれる。電動車両コントローラ5は、ア
クセルグリップ22により構成される出力設定手段の出
力設定値に基づき電動モータの出力を制御する制御手段
を構成する。The accelerator grip 22 constitutes an output setting means. The accelerator grip 22 is provided with an accelerator opening sensor S5. When the user operates the grip, an accelerator opening signal is sent from the accelerator opening sensor S5 to the electric vehicle controller 5. Sent. The electric motor is controlled according to the accelerator opening. The electric vehicle controller 5 constitutes control means for controlling the output of the electric motor based on the output set value of the output setting means constituted by the accelerator grip 22.
【0025】ユーザ入力装置26からユーザは、種々の
データを電動車両コントローラ5へ入力でき、例えば車
両の運転特性等を変更することができる。また不揮発性
メモリ27及びタイマ28と電動車両コントローラ5と
の間でデータの授受が行なわれ、車両運転停止時にその
時の運転状態情報を不揮発性メモリ27に記憶し、運転
開始時に記憶されている運転状態情報を電動車両コント
ローラ5に読み込み制御する。The user can input various data to the electric vehicle controller 5 from the user input device 26, and can change, for example, driving characteristics of the vehicle. Data is exchanged between the non-volatile memory 27 and the timer 28 and the electric vehicle controller 5, and when the vehicle is stopped, the operation state information at that time is stored in the non-volatile memory 27, and the operation stored at the start of the operation is performed. The state information is read into the electric vehicle controller 5 and controlled.
【0026】表示装置24は、電動車両コントローラ5
から表示ON/OFF信号により駆動され、表示装置2
4には電動車両の運転状態が表示される。灯火器やウイ
ンカ等のランプユニット25は、DC/DC変換器25
a、灯火器やウインカ等のランプ25bから構成され
る。電動車両コントローラ5から起動ON/OFF信号
によりDC/DC変換器25aを駆動してランプ25b
を点灯する。The display device 24 is an electric vehicle controller 5
Is driven by the display ON / OFF signal from the display device 2
4 displays the operating state of the electric vehicle. A lamp unit 25 such as a lighting device or a turn signal is provided with a DC / DC converter 25.
a, a lamp 25b such as a lighting device or a turn signal. The DC / DC converter 25a is driven by the start ON / OFF signal from the electric vehicle controller 5 to drive the lamp 25b.
Lights up.
【0027】電動モータユニット3には、モータドライ
バ30、駆動輪に連結される電動モータ31、エンコー
ダ32、回生電流センサS1及び回生エネルギ制御手段
33が備えられている。電動車両コントローラ5からの
デューティ信号によりモータドライバ30が電動モータ
31を制御し、この電動モータ31の出力により駆動輪
9が駆動される。電動モータ31の磁極位置及び回転数
をエンコーダ32が検出する。エンコーダ32からモー
タ回転数情報が電動車両コントローラ5へ送られる。電
動モータ31の出力は変速機4により変速して駆動輪9
を駆動し、変速機4は電動車両コントローラ5からの変
速命令信号により制御される。電動モータ31にはモー
タ電圧センサまたはモータ電流センサ7が設けられ、こ
のモータ電圧またはモータ電流の情報を電動車両コント
ローラ5へ送る。The electric motor unit 3 includes a motor driver 30, an electric motor 31 connected to driving wheels, an encoder 32, a regenerative current sensor S1, and regenerative energy control means 33. The motor driver 30 controls the electric motor 31 according to the duty signal from the electric vehicle controller 5, and the drive wheels 9 are driven by the output of the electric motor 31. The encoder 32 detects the magnetic pole position and the rotation speed of the electric motor 31. The motor speed information is transmitted from the encoder 32 to the electric vehicle controller 5. The output of the electric motor 31 is shifted by the transmission 4 to drive the driving wheels 9.
And the transmission 4 is controlled by a shift command signal from the electric vehicle controller 5. The electric motor 31 is provided with a motor voltage sensor or a motor current sensor 7, and sends information on the motor voltage or the motor current to the electric vehicle controller 5.
【0028】バッテリユニット6には、バッテリ60、
バッテリコントローラ61及びバッテリリレー62が備
えられ、燃料電池ユニット7には、発電手段を構成する
燃料電池70、燃料電池コントローラ71、逆流防止素
子72及び燃料電池リレー73が備えられる。燃料電池
70の出力電流をバッテリ60に供給可能とする第1の
電力供給路L1と、バッテリ60からの出力電流を電動
モータ31に供給可能とする第2の電力供給路L2とが
備えられ、電力調整部80を介して電力が供給される。The battery unit 6 includes a battery 60,
A battery controller 61 and a battery relay 62 are provided. The fuel cell unit 7 is provided with a fuel cell 70, a fuel cell controller 71, a backflow prevention element 72, and a fuel cell relay 73, which constitute power generation means. A first power supply path L1 that enables the output current of the fuel cell 70 to be supplied to the battery 60; and a second power supply path L2 that enables the output current from the battery 60 to be supplied to the electric motor 31. Power is supplied via the power adjusting unit 80.
【0029】バッテリコントローラ61には、バッテリ
60の充電状態を検知する検知手段が備えられ、この検
知手段はバッテリ温度センサS12、バッテリ電圧セン
サS13、バッテリ電流センサS14から構成され、こ
れらの情報が電動車両コントローラ5へ入力される。バ
ッテリリレー62は電動車両コントローラ5からのON
/OFF信号により作動して第2の電力供給路L2から
の電力供給を制御する。The battery controller 61 is provided with detecting means for detecting the state of charge of the battery 60. The detecting means comprises a battery temperature sensor S12, a battery voltage sensor S13, and a battery current sensor S14. Input to the vehicle controller 5. Battery relay 62 is ON from electric vehicle controller 5
It operates in response to the / OFF signal to control the power supply from the second power supply path L2.
【0030】燃料電池コントローラ71へ電動車両コン
トローラ5から通信データが送られ、これにより燃料電
池コントローラ71が燃料電池70を制御する。燃料電
池コントローラ71には、燃料電池70の状態を検知す
る検知手段が備えられ、この検知手段は各種温度センサ
S21、燃料電池電圧センサS22、燃料電池電流セン
サS23から構成され、これらの情報が電動車両コント
ローラ5へ入力される。燃料電池リレー73は電動車両
コントローラ5からのON/OFF信号により作動して
第1の電力供給路L1からの電力供給を制御する。Communication data is sent from the electric vehicle controller 5 to the fuel cell controller 71, whereby the fuel cell controller 71 controls the fuel cell 70. The fuel cell controller 71 is provided with detection means for detecting the state of the fuel cell 70. This detection means comprises various temperature sensors S21, a fuel cell voltage sensor S22, and a fuel cell current sensor S23. Input to the vehicle controller 5. The fuel cell relay 73 operates in response to an ON / OFF signal from the electric vehicle controller 5 to control power supply from the first power supply path L1.
【0031】図3は燃料電池ユニットの実施例を示す構
成図である。FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the fuel cell unit.
【0032】この実施の形態の燃料電池ユニット7は、
メタノールタンク102、改質装置103、シフトコン
バータ104、選択酸化反応器105、燃料電池70、
水分回収熱交換器107、水タンク108及び燃料電池
コントローラ71等から構成され、これらの構成部品は
一つのケーシング7aの内に収容されている。ケーシン
グ7aには、換気口7bが開口している。The fuel cell unit 7 of this embodiment is
Methanol tank 102, reformer 103, shift converter 104, selective oxidation reactor 105, fuel cell 70,
It comprises a moisture recovery heat exchanger 107, a water tank 108, a fuel cell controller 71 and the like, and these components are housed in one casing 7a. The casing 7a has an opening 7b.
【0033】燃料電池コントローラ71は、バルブ、ポ
ンプ、ファン等の各機器及びセンサと接続されている。
改質装置103、シフトコンバータ104、選択酸化反
応器105、燃料電池70の各部には温度センサTr、
Tb、Ts、Tp、Tc、Taが備えられ、これらの温
度検出により各部が燃料電池コントローラ71によって
適正温度に制御される。The fuel cell controller 71 is connected to various devices such as valves, pumps, fans and the like and sensors.
Each part of the reformer 103, the shift converter 104, the selective oxidation reactor 105, and the fuel cell 70 has a temperature sensor Tr,
Tb, Ts, Tp, Tc, and Ta are provided, and each unit is controlled to an appropriate temperature by the fuel cell controller 71 by detecting these temperatures.
【0034】改質装置103には、加熱器110、蒸発
器111、触媒層112等が備えられている。加熱器1
10には、温度センサTbの温度検出によりバーナーポ
ンプ113が駆動されてメタノールタンク102からメ
タノールが供給され、またバーナーファン114の駆動
で取入口200からケーシング7a内の空気が供給さ
れ、これらで燃焼されて蒸発器111を加熱する。蒸発
器111には、メタノールポンプ115の駆動でメタノ
ールタンク102から供給されるメタノールと、また水
ポンプ116の駆動で水タンク108から供給される水
が混合して供給される。加熱器110により蒸発器11
1を加熱してメタノールと水の混合燃料を気化し、この
蒸発器111で気化した燃料を触媒層112に供給す
る。The reformer 103 is provided with a heater 110, an evaporator 111, a catalyst layer 112, and the like. Heater 1
The burner pump 113 is driven by detecting the temperature of the temperature sensor Tb to supply methanol from the methanol tank 102, and the burner fan 114 is driven to supply air in the casing 7 a from the inlet 200 to the combustion chamber 10. Then, the evaporator 111 is heated. Methanol supplied from the methanol tank 102 by driving the methanol pump 115 and water supplied from the water tank 108 by driving the water pump 116 are mixed and supplied to the evaporator 111. Evaporator 11 by heater 110
1 is heated to vaporize the mixed fuel of methanol and water, and the fuel vaporized by the evaporator 111 is supplied to the catalyst layer 112.
【0035】この改質装置103により、原料を改質し
て水素を製造し、温度センサTrの温度検出により得ら
れた水素をシフトコンバータ104、選択酸化反応器1
05を介して燃料電池70に供給する。改質装置103
とシフトコンバータ104との間には、バッファタンク
117及び切換弁117a、117bが設けられ、この
切換弁117a、117bの作動で水素が改質装置10
3の加熱器110に戻される。シフトコンバータ104
は温度センサTsの温度検出により冷却用空気ファン1
18で冷却される。シフトコンバータ104と選択酸化
反応器105との間には、バッファタンク124及び切
換弁124a、124bが設けられ、この切換弁124
a、124bの作動で水素が改質装置の加熱器110に
戻される。The reformer 103 reforms the raw material to produce hydrogen, and converts the hydrogen obtained by the temperature detection of the temperature sensor Tr into the shift converter 104 and the selective oxidation reactor 1.
05 to the fuel cell 70. Reforming device 103
A buffer tank 117 and switching valves 117a and 117b are provided between the shift converter 104 and the shift converter 104, and the operation of the switching valves 117a and 117b causes the hydrogen to be removed from the reformer 10 by the operation.
3 is returned to the heater 110. Shift converter 104
Is the cooling air fan 1 based on the temperature detected by the temperature sensor Ts.
Cooled at 18. A buffer tank 124 and switching valves 124a and 124b are provided between the shift converter 104 and the selective oxidation reactor 105.
By the operations of a and 124b, hydrogen is returned to the heater 110 of the reformer.
【0036】シフトコンバータ104から送られる水素
に、反応用空気ポンプ119の駆動で供給される空気を
混合して選択酸化反応器105に供給される。選択酸化
反応器105は温度センサTpの温度検出により冷却用
空気ファン120で導かれる取入口200からの空気に
よって冷却される。選択酸化反応器105と燃料電池7
0との間には、バッファタンク121及び切換弁121
a、121bが設けられ、この切換弁121a、121
bの作動で水素が改質装置103の加熱器110に戻さ
れる。The hydrogen supplied from the shift converter 104 and the air supplied by driving the reaction air pump 119 are mixed and supplied to the selective oxidation reactor 105. The selective oxidation reactor 105 is cooled by the air from the inlet 200 guided by the cooling air fan 120 by detecting the temperature of the temperature sensor Tp. Selective oxidation reactor 105 and fuel cell 7
0, the buffer tank 121 and the switching valve 121
a, 121b are provided, and the switching valves 121a, 121b are provided.
By the operation of b, hydrogen is returned to the heater 110 of the reformer 103.
【0037】燃料電池70には、冷却加湿ポンプ122
の駆動で水タンク108から水が供給され、また温度セ
ンサTcの温度検出により加圧空気ポンプ123の駆動
で水分回収熱交換器107から取入口200からケーシ
ング7aの内の空気が供給され、これらの水、空気及び
水素から燃料電池70で発電を行う。燃料電池70で用
いられた水及び発電により生成した水は、水分回収熱交
換器107で熱交換で水を得て水タンク108に戻され
る。また、燃料電池70で発電のために用いられた水素
の余剰分は、改質装置103の加熱器110に戻され
る。The fuel cell 70 includes a cooling / humidifying pump 122
, Water is supplied from the water tank 108, and the temperature in the temperature sensor Tc is detected, and the pressurized air pump 123 is driven to drive the moisture recovery heat exchanger 107 to supply the air in the casing 7a from the inlet 200. The fuel cell 70 generates power from the water, air, and hydrogen. Water used in the fuel cell 70 and water generated by power generation are obtained by heat exchange in the water recovery heat exchanger 107 and returned to the water tank 108. The surplus of hydrogen used for power generation in the fuel cell 70 is returned to the heater 110 of the reformer 103.
【0038】図中201aは、改質装置103内の加熱
器110での燃焼排ガスと、選択酸化反応器105を冷
却するために用いられた空気とをケーシング7aの外に
導くための排ガス排出路であり、201bは燃料電池7
0で発電に供されなかった余剰空気の排出路である。In the figure, reference numeral 201a denotes an exhaust gas discharge passage for guiding the combustion exhaust gas from the heater 110 in the reformer 103 and the air used for cooling the selective oxidation reactor 105 to the outside of the casing 7a. 201b is the fuel cell 7
This is a discharge path for surplus air that was not used for power generation at 0.
【0039】燃料電池ユニット7では、加熱器110に
よって蒸発器111を加熱し、この蒸発器111で気化
した原料を触媒層112に供給するようにした改質装置
103により、原料を改質して水素を製造し、得られた
水素をシフトコンバータ104及び選択酸化反応器10
5を介して燃料電池70に供給して発電を行う。In the fuel cell unit 7, the evaporator 111 is heated by the heater 110, and the raw material vaporized by the evaporator 111 is supplied to the catalyst layer 112 by reforming the raw material. Hydrogen is produced, and the obtained hydrogen is transferred to the shift converter 104 and the selective oxidation reactor 10.
The power is supplied to the fuel cell 70 via the fuel cell 5 to generate power.
【0040】燃料電池70の出力は、逆流防止素子72
を介して電力調整部80に接続され、この電力調整部8
0はバッテリ60と電動モータ31と接続される。The output of the fuel cell 70 is supplied to a backflow prevention element 72.
Is connected to the power adjusting unit 80 via the
0 is connected to the battery 60 and the electric motor 31.
【0041】電動車両コントローラ5は、バッテリ60
の第1の許容充電領域と、この第1の許容充電領域内に
おいて、同域内の上限寄りに第2の許容充電領域を設定
する。The electric vehicle controller 5 includes a battery 60
And a second allowable charging area is set near the upper limit in the first allowable charging area and the first allowable charging area.
【0042】請求項1に記載の発明では、定常状態、緩
加速状態においては、アクセルグリップ22により構成
される出力設定手段の出力設定値の増加割合が所定値未
満の時には、出力設定値に基づく電動モータ31の出力
値を満たすようにバッテリ出力を制御するとともに、充
電状態検知値に基づき、検知値が第2の許容充電領域の
下限値を下回る時、発電出力の所定の出力範囲内におい
て、発電出力を増加し、検知値が第2の許容充電領域の
上限値を上回る時、発電出力を出力範囲内まで減少保持
するように、発電出力を制御する。According to the first aspect of the present invention, when the rate of increase of the output set value of the output setting means constituted by the accelerator grip 22 is less than a predetermined value in a steady state or a moderate acceleration state, the output set value is used. While controlling the battery output so as to satisfy the output value of the electric motor 31, based on the state of charge detection value, when the detection value falls below the lower limit of the second allowable charging region, within a predetermined output range of the power generation output, When the power generation output is increased and the detected value exceeds the upper limit value of the second allowable charging region, the power generation output is controlled so as to decrease and maintain the power generation output within the output range.
【0043】急加速状態においては、出力設定値の増加
割合が所定値以上の時、検知値が第1の許容充電領域の
下限値を下回らない範囲内で、出力設定値に基づく電動
モータ31の出力値以上の出力を満たすようにバッテリ
出力を制御するとともに、発電出力の所定の出力範囲内
において、発電出力を増加するように発電出力を制御す
る。In the rapid acceleration state, when the rate of increase of the output set value is equal to or greater than a predetermined value, the detected value of the electric motor 31 based on the output set value is set within a range that does not fall below the lower limit of the first allowable charging area. The battery output is controlled so as to satisfy the output equal to or higher than the output value, and the power generation output is controlled so as to increase the power generation output within a predetermined output range of the power generation output.
【0044】このように定常状態、緩加速状態において
は、バッテリ60の充電状態が許容充電域内を維持する
ので、バッテリ60の寿命が短くなることはない。しか
も、発電出力を増加し、バッテリ60の充電状態が許容
充電域の上限値に近い領域を維持するので、放電出力に
余裕がある。As described above, in the steady state and the slow acceleration state, the charge state of the battery 60 is maintained within the allowable charge range, so that the life of the battery 60 is not shortened. In addition, since the power generation output is increased and the state of charge of the battery 60 is maintained in a region close to the upper limit of the allowable charging range, there is a margin in the discharge output.
【0045】また、急加速状態においては、余裕のある
放電出力を利用することができるので高い加速性を得る
ことができる。しかも、燃料電池70の発電量を急激に
増加することなく可能であるので、燃料電池70におい
て、発電量の増加制御において時定数が大きいものも使
用可能となる。In a rapid acceleration state, a sufficient discharge output can be used, so that high acceleration performance can be obtained. Moreover, since the power generation amount of the fuel cell 70 can be increased without abrupt increase, the fuel cell 70 having a large time constant can be used in the control of increasing the power generation amount.
【0046】また、請求項2に記載の発明では、定常状
態、緩加速状態においては、アクセルグリップ22によ
り構成される出力設定手段の出力設定値の増加割合が所
定値未満の時には、出力設定値に基づく電動モータ31
の出力値を満たすようにバッテリ出力を制御するととも
に、充電状態検知値に基づき、検知値が第2の許容充電
領域の下限値を下回る時、発電出力の所定の出力範囲内
において、発電出力を一定とするように、発電出力を制
御する。According to the second aspect of the present invention, when the rate of increase of the output set value of the output setting means constituted by the accelerator grip 22 is smaller than a predetermined value in a steady state or a gentle acceleration state, the output set value is reduced. -Based electric motor 31
While controlling the battery output so as to satisfy the output value of the above, based on the state of charge detection value, when the detection value falls below the lower limit of the second allowable charging region, the power generation output within a predetermined output range of the power generation output The power generation output is controlled so as to be constant.
【0047】急加速状態においては、出力設定値の増加
割合が所定値以上の時、検知値が第1の許容充電領域の
下限値が下回らない範囲内で、出力設定値に基づく電動
モータ31の出力値以上の出力を満たすようにバッテリ
出力を制御するとともに、発電出力の所定の出力範囲内
において、発電出力を増加するように発電出力を制御す
る。In the rapid acceleration state, when the rate of increase of the output set value is equal to or greater than a predetermined value, the detected value of the electric motor 31 based on the output set value is kept within a range that does not fall below the lower limit of the first allowable charging area. The battery output is controlled so as to satisfy the output equal to or higher than the output value, and the power generation output is controlled so as to increase the power generation output within a predetermined output range of the power generation output.
【0048】このように定常状態、緩加速状態において
は、バッテリ60の充電状態が許容充電域内を維持する
ので、バッテリ60の寿命が短くなることはない。しか
も、発電出力を一定としているので、定常的に発電の時
間が長くなって安定した制御が可能となるとともに、バ
ッテリ60の充電状態が許容充電域の上限値に近い領域
を維持するので、放電出力に余裕がある。As described above, in the steady state and the slow acceleration state, the charge state of the battery 60 is maintained within the allowable charge range, so that the life of the battery 60 is not shortened. In addition, since the power generation output is constant, the power generation time is steadily increased and stable control is possible, and the state of charge of the battery 60 is maintained in a region close to the upper limit of the allowable charging range. Output has room.
【0049】また、急加速状態においては、余裕のある
放電出力を利用することができるので高い加速性を得る
ことができる。しかも、燃料電池70の発電量を急激に
増加することなく可能であるので、燃料電池70におい
て、発電量の増加制御において時定数が大きいものも使
用可能となる。In a rapid acceleration state, a sufficient discharge output can be used, so that high acceleration performance can be obtained. Moreover, since the power generation amount of the fuel cell 70 can be increased without abrupt increase, the fuel cell 70 having a large time constant can be used in the control of increasing the power generation amount.
【0050】請求項3に記載の発明では、充電状態検知
値が、第1の許容充電領域の上限値に近づく程、充電状
態検知値の上昇速度を減少させるように発電出力を制御
し、許容充電域内を維持する。また、請求項4に記載の
発明では、充電状態検知値が、第1の許容充電領域の上
限値を越える時、充電状態検知値を低下させるように発
電出力を制御し、過充電を防止する。According to the third aspect of the present invention, the power generation output is controlled so that the rate of increase of the state-of-charge detection value is reduced as the state-of-charge detection value approaches the upper limit of the first allowable charging region. Maintain the charging area. According to the fourth aspect of the present invention, when the state of charge detection value exceeds the upper limit of the first allowable charging region, the power generation output is controlled so as to decrease the state of charge detection, thereby preventing overcharging. .
【0051】図4は電動車両コントローラ5により実施
される制御のフローチャートである。メインスイッチS
W1をONするとバッテリ60が接続され、初期化を行
ない(ステップa1)、不揮発性メモリ27からの電動
車両の過去の運転情報の読み込みを行ない(ステップa
2)、さらにバッテリ60の容量管理を行なう(ステッ
プa3)。FIG. 4 is a flowchart of the control performed by the electric vehicle controller 5. Main switch S
When W1 is turned on, the battery 60 is connected, initialization is performed (step a1), and past driving information of the electric vehicle is read from the nonvolatile memory 27 (step a).
2) Further, the capacity of the battery 60 is managed (step a3).
【0052】ステップa4でタイマ28の管理を行な
い、所定時間後にメインスイッチSW1の状態を判断し
(ステップa5)、ONの場合にはシート8、スタンド
20、フットレスト21及びブレーキ23のセンサS1
〜S4からON信号の入力、またユーザのグリップ操作
によりアクセル開度センサS5からのアクセル開度信号
の入力、エンコーダ32からのモータ回転数情報の入
力、ユーザ入力装置26からの種々のデータの入力を行
ない電動車両の運転が行なわれる(ステップa6)。At step a4, the timer 28 is managed, and after a predetermined time, the state of the main switch SW1 is determined (step a5). If the switch is ON, the sensor S1 of the seat 8, the stand 20, the footrest 21 and the brake 23 is detected.
To S4, input of an accelerator opening signal from the accelerator opening sensor S5 by the grip operation of the user, input of motor speed information from the encoder 32, input of various data from the user input device 26 And the operation of the electric vehicle is performed (step a6).
【0053】ステップa7において、電動モータ31を
駆動し回生電流の入力により、回生エネルギー制御を行
ない(ステップa8)、ユーザの予約イベントの登録を
行なう(ステップa9)。またステップa5において、
メインスイッチSW1がOFFの場合に充電の要否を判
断し、充電不要の状態の場合ステップa23へ移行し、
充電が必要な場合にはステップa11へ移行する。In step a7, the regenerative energy is controlled by driving the electric motor 31 and inputting the regenerative current (step a8), and the reservation event of the user is registered (step a9). In step a5,
If the main switch SW1 is OFF, it is determined whether charging is necessary. If the charging is not required, the process proceeds to step a23.
If charging is necessary, the process proceeds to step all.
【0054】ユーザの予約イベントの登録した後、また
充電が必要な場合には、ステップa11でバッテリ温度
センサS12、バッテリ電圧センサS13、バッテリ電
流センサS14から情報が入力され、ステップa12で
燃料電池70の発電量の計算を行ない、発電命令を送信
し燃料電池70を発電させる。ステップa13では、モ
ータ電圧またはモータ電流の情報が入力され、電動車両
の負荷の記録更新を行ない(ステップa14)、ステッ
プa15へ移行する。After the registration of the reservation event by the user, if charging is necessary, information is input from the battery temperature sensor S12, the battery voltage sensor S13, and the battery current sensor S14 in step a11. Is calculated, and a power generation command is transmitted to cause the fuel cell 70 to generate power. In step a13, information on the motor voltage or the motor current is input, and the record update of the electric vehicle is performed (step a14), and the process proceeds to step a15.
【0055】ステップa15では、バッテリ60の容量
管理を行ない、ステップa4での入力情報から乗車チェ
ックの判断を行ない(ステップa16)、乗車の場合に
は燃料電池70の異常の判断を行ない(ステップa1
7)、異常がない場合には燃料電池リレー73をONす
る(ステップa18)。さらに、バッテリ60の異常の
判断を行ない(ステップa19)、異常がない場合には
バッテリリレー62をONし(ステップa20)、電動
モータ31の出力値を計算し、さらにこの指令値を計算
し(ステップa21)、デューティ出力を行ない電動モ
ータ31を駆動する(ステップa22)。In step a15, the capacity of the battery 60 is managed, and the boarding check is determined from the input information in step a4 (step a16). In the case of boarding, the abnormality of the fuel cell 70 is determined (step a1).
7) If there is no abnormality, the fuel cell relay 73 is turned on (step a18). Further, an abnormality of the battery 60 is determined (step a19). If there is no abnormality, the battery relay 62 is turned ON (step a20), the output value of the electric motor 31 is calculated, and the command value is further calculated (step a20). At step a21), the electric motor 31 is driven by performing duty output (step a22).
【0056】ステップa23で電動車両を停止し、メイ
ンスイッチSW1をOFFしてシステムが終了か否かの
判断を行ない、システムが終了の場合には不揮発性メモ
リ27に終了時の電動車両の運転状態の情報を書込み終
了し、システムが終了していない場合にはステップa3
へ移行する。In step a23, the electric vehicle is stopped, and the main switch SW1 is turned off to determine whether or not the system is to be terminated. If the system is to be terminated, the non-volatile memory 27 stores the operating state of the electric vehicle at the time of termination. Is written, and if the system has not been completed, step a3
Move to.
【0057】ステップa16で下車した場合には、燃料
電池リレー73とバッテリリレー62の両方をOFFし
(ステップa25)、ステップa21へ移行する。また
ステップa17で燃料電池70が異常の場合には燃料電
池リレー73をOFFし(ステップa26)、ステップ
a19へ移行し、バッテリ60の異常の判断を行ない
(ステップa19)、バッテリ60が異常の場合にはバ
ッテリリレー62をOFFし(ステップa27)、ステ
ップa21へ移行する。If the vehicle gets off at step a16, both the fuel cell relay 73 and the battery relay 62 are turned off (step a25), and the process proceeds to step a21. If the fuel cell 70 is abnormal in step a17, the fuel cell relay 73 is turned off (step a26), and the process proceeds to step a19 to determine whether the battery 60 is abnormal (step a19). , The battery relay 62 is turned off (step a27), and the process proceeds to step a21.
【0058】図5は燃料電池のフローチャートである。
メインスイッチSW1がONして電源がONされると、
初期化を行ない(ステップb1)、電動車両から発電指
令受信か否かの判断を行ない(ステップb2)、発電指
令を受信した場合には燃料電池70の起動処理を行なう
(ステップb3)。FIG. 5 is a flow chart of the fuel cell.
When the main switch SW1 is turned on and the power is turned on,
Initialization is performed (step b1), it is determined whether or not a power generation command has been received from the electric vehicle (step b2). When the power generation command has been received, the fuel cell 70 is activated (step b3).
【0059】ステップb4で燃料電池70の電力供給が
可能か否かの判断を行ない、電力供給が可能でない場合
には温度制御を行ない(ステップb5)、燃料電池70
の各部の温度センサTr、Tb、Ts、Tp、Tc、T
aからの温度情報を入力し(ステップb6)、温度制御
を行なう(ステップb7)。ステップb8において、電
動車両から発電指令受信継続か否かの判断を行ない、発
電指令継続の場合にはステップb4へ移行する。At step b4, it is determined whether or not power supply to the fuel cell 70 is possible. If power supply is not possible, temperature control is performed (step b5).
Temperature sensors Tr, Tb, Ts, Tp, Tc, T
The temperature information from a is input (step b6), and the temperature is controlled (step b7). In step b8, it is determined whether or not to continue receiving the power generation command from the electric vehicle. If the power generation command is to be continued, the process proceeds to step b4.
【0060】発電指令受信が途絶し発電停止の場合に
は、燃料電池70の駆動処理を終了し(ステップb
9)、システムが終了か否かの判断を行ない(ステップ
b10)、システムが終了の場合には終了し、終了しな
い場合にはステップb2へ移行する。If the power generation command reception is interrupted and the power generation is stopped, the driving process of the fuel cell 70 is terminated (step b).
9) It is determined whether or not the system is terminated (step b10). If the system is terminated, the process is terminated. If not, the process proceeds to step b2.
【0061】ステップb4において、電力供給が可能な
場合には電動車両より発電データの受信を行なう(ステ
ップb11)。ステップb12で受信データが発電停止
の場合にはステップb9へ移行し、また発電指令、発電
量のデータが受信されると、燃料電池の発電処理を行な
い(ステップb16)、ステップb11へ移行する。In step b4, if power can be supplied, power generation data is received from the electric vehicle (step b11). If the received data indicates that the power generation is stopped in step b12, the process proceeds to step b9. If the power generation command and the data of the amount of power generation are received, the power generation process of the fuel cell is performed (step b16), and the process proceeds to step b11.
【0062】ステップb12において、受信異常の場合
には異常時間を計測し(ステップb13)、ステップb
14で異常時間が所定時間が経過すると異常表示を行な
い(ステップb15)、ステップb9へ移行する。In step b12, if the reception is abnormal, the abnormal time is measured (step b13), and step b
When a predetermined time elapses in 14 in the abnormal time, an abnormal display is performed (step b15), and the process proceeds to step b9.
【0063】上記の実施の形態においては、ハイブリッ
ド駆動式移動装置として自動二輪車を取り上げたが、3
輪あるいは4輪の自動車においても同様に上記の実施の
形態の動力伝達系、制御系のシステム及び制御ソフトの
適用が可能である。同様に変速機4の替わりに前後進切
換装置、駆動輪9の替わりに、推進プロペラを搭載する
小型船舶にも上記の実施の形態の動力伝達系、制御系の
システム及び制御ソフトの適用が可能である。In the above embodiment, the motorcycle is taken as the hybrid drive type moving device.
Similarly, the power transmission system, the control system, and the control software of the above embodiment can be applied to a four-wheel or four-wheel automobile. Similarly, the power transmission system, the control system, and the control software of the above-described embodiment can be applied to a small boat equipped with a propulsion propeller instead of the transmission 4 instead of the transmission 4 and the drive wheel 9 instead. It is.
【0064】[0064]
【発明の効果】前記したように、請求項1に記載の発明
では、定常状態、緩加速状態においては、バッテリの充
電状態が許容充電域内を維持するので、バッテリの寿命
が短くなることはない。しかも、発電出力を増加し、バ
ッテリの充電状態が許容充電域の上限値に近い領域を維
持するので、放電出力に余裕がある。As described above, according to the first aspect of the present invention, the charge state of the battery is maintained within the allowable charge range in the steady state and the slow acceleration state, so that the life of the battery is not shortened. . In addition, since the power generation output is increased and the state of charge of the battery is maintained in a region close to the upper limit of the allowable charging range, there is a margin in the discharge output.
【0065】また、急加速状態においては、余裕のある
放電出力を利用することができるので高い加速性を得る
ことができる。しかも、発電手段の発電量を急激に増加
することなく可能であるので、燃料電池や内燃機関等に
おいて、発電量の増加制御において時定数が大きいもの
も使用可能となる。Further, in the rapid acceleration state, a sufficient discharge output can be used, so that high acceleration performance can be obtained. Moreover, since the power generation amount of the power generation means can be increased without abrupt increase, it is possible to use a fuel cell, an internal combustion engine, or the like having a large time constant in the control of increasing the power generation amount.
【0066】請求項2に記載の発明では、定常状態、緩
加速状態においては、バッテリの充電状態が許容充電域
内を維持するので、バッテリの寿命が短くなることはな
い。しかも、発電出力を一定としているので、定常的な
発電の時間が長くなって安定した制御が可能になるとと
もに、バッテリの充電状態が許容充電域の上限値に近い
領域を維持するので、放電出力に余裕がある。According to the second aspect of the present invention, in the steady state and the slow acceleration state, the charge state of the battery is maintained within the allowable charge range, so that the life of the battery is not shortened. In addition, since the power generation output is constant, stable control is possible by prolonging the time of steady power generation, and the battery charge state maintains a region close to the upper limit value of the allowable charging range. Can afford.
【0067】また、急加速状態においては、余裕のある
放電出力を利用することができるので高い加速性を得る
ことができる。しかも、発電手段の発電量を急激に増加
することなく可能であるので、燃料電池や内燃機関等に
おいて、発電量の増加制御において時定数が大きいもの
も使用可能となる。In a rapid acceleration state, a sufficient discharge output can be used, so that high acceleration can be obtained. Moreover, since the power generation amount of the power generation means can be increased without abrupt increase, it is possible to use a fuel cell, an internal combustion engine, or the like having a large time constant in the control of increasing the power generation amount.
【0068】請求項3に記載の発明では、充電状態検知
値が、第1の許容充電領域の上限値に近づく程、充電状
態検知値の上昇速度を減少させて許容充電域内を維持す
る。According to the third aspect of the present invention, as the state of charge detection value approaches the upper limit of the first allowable charge area, the speed of increase of the state of charge detection charge is reduced to maintain the allowable charge area.
【0069】請求項4に記載の発明では、充電状態検知
値が、第1の許容充電領域の上限値を越える時、充電状
態検知値を低下させて過充電を防止する。According to the fourth aspect of the present invention, when the detected state of charge exceeds the upper limit of the first allowable charging area, the detected state of charge is reduced to prevent overcharging.
【図1】ハイブリッド駆動式移動装置の一事例の自動二
輪車の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a motorcycle as an example of a hybrid drive type moving device.
【図2】全体システムの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the entire system.
【図3】燃料電池ユニットの実施例を示す構成図であ
る。FIG. 3 is a configuration diagram showing an embodiment of a fuel cell unit.
【図4】制御のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of control.
【図5】燃料電池のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of a fuel cell.
3 電動モータユニット 4 変速機 5 電動車両コントローラ 6 バッテリユニット 7 燃料電池ユニット 9 駆動輪 22 アクセルグリップ 26 ユーザ入力装置 27 不揮発性メモリ 31 電動モータ 60 バッテリ 61 バッテリコントローラ 62 バッテリリレー 70 燃料電池 71 燃料電池コントローラ 72 逆流防止素子 73 燃料電池リレー 80 電力調整部 S5 アクセル開度センサ L1 第1の電力供給路 L2 第2の電力供給路 Reference Signs List 3 electric motor unit 4 transmission 5 electric vehicle controller 6 battery unit 7 fuel cell unit 9 driving wheel 22 accelerator grip 26 user input device 27 non-volatile memory 31 electric motor 60 battery 61 battery controller 62 battery relay 70 fuel cell 71 fuel cell controller 72 Backflow prevention element 73 Fuel cell relay 80 Power adjustment unit S5 Accelerator opening sensor L1 First power supply path L2 Second power supply path
フロントページの続き Fターム(参考) 5G003 AA05 BA01 CA01 CA11 CB01 CC02 DA04 DA18 EA08 FA06 GB03 GC05 5H030 AA04 AS08 BB21 FF42 FF44 5H115 PA15 PG04 PG10 PI16 PI18 PI29 PI30 PU01 QA10 QE08 QH03 QN03 QN12 RB08 SE03 SE06 SJ12 SJ13 TI01 TI05 TI06 TI10 TO12 TO13 TO21 TO23 TR19 Continued on front page F-term (reference) 5G003 AA05 BA01 CA01 CA11 CB01 CC02 DA04 DA18 EA08 FA06 GB03 GC05 5H030 AA04 AS08 BB21 FF42 FF44 5H115 PA15 PG04 PG10 PI16 PI18 PI29 PI30 PU01 QA10 QE08 QH03 QN03 QN12 STI08 TI10 TO12 TO13 TO21 TO23 TR19
Claims (4)
ータと、バッテリと、前記発電手段の出力電流を前記バ
ッテリに供給可能とする第1の電力供給路と、前記バッ
テリからの出力電流を前記電動モータに供給可能とする
第2の電力供給路と、出力設定手段の出力設定値に基づ
き前記電動モータの出力を制御する制御手段と、前記バ
ッテリの充電状態を検知する検知手段とを備え、 前記バッテリの第1の許容充電領域と、この第1の許容
充電領域内において、同域内の上限寄りに第2の許容充
電領域を設定し、 前記出力設定値の増加割合が所定値未満の時、 出力設定値に基づく電動モータの出力値を満たすように
バッテリ出力を制御するとともに、 充電状態検知値に基づき、検知値が第2の許容充電領域
の下限値を下回る時、発電出力の所定の出力範囲内にお
いて、発電出力を増加し、検知値が第2の許容充電領域
の上限値を上回る時、発電出力を前記出力範囲内まで減
少保持するように、発電出力を制御し、 前記出力設定値の増加割合が所定値以上の時、 検知値が第1の許容充電領域の下限値を下回らない範囲
内で、出力設定値に基づく電動モータの出力値以上の出
力を満たすようにバッテリ出力を制御するとともに、 発電出力の所定の出力範囲内において、発電出力を増加
するように発電出力を制御するようにしたことを特徴と
するハイブリッド駆動式移動装置。1. An electric motor connected to a power generation means, a propulsion means, a battery, a first power supply path for supplying an output current of the power generation means to the battery, and an output current from the battery. A second power supply path capable of supplying the electric motor to the electric motor, control means for controlling the output of the electric motor based on an output set value of output setting means, and detection means for detecting a state of charge of the battery. A first allowable charging area of the battery, and a second allowable charging area is set near an upper limit of the first allowable charging area in the first allowable charging area, and an increase rate of the output set value is less than a predetermined value. At this time, the battery output is controlled so as to satisfy the output value of the electric motor based on the output set value, and when the detected value is lower than the lower limit of the second allowable charging region based on the detected state of charge, the power generation output is reduced. Within a predetermined output range, the power generation output is increased, and when the detected value exceeds the upper limit value of the second allowable charging region, the power generation output is controlled so as to decrease and maintain the power generation output within the output range, When the rate of increase of the output set value is equal to or greater than a predetermined value, the battery is charged so as to satisfy the output equal to or greater than the output value of the electric motor based on the output set value within a range in which the detected value does not fall below the lower limit of the first allowable charging area. A hybrid drive type mobile device, wherein the output is controlled and the power generation output is controlled so as to increase the power generation output within a predetermined output range of the power generation output.
ータと、バッテリと、前記発電手段の出力電流を前記バ
ッテリに供給可能とする第1の電力供給路と、前記バッ
テリからの出力電流を前記電動モータに供給可能とする
第2の電力供給路と、出力設定手段の出力設定値に基づ
き前記電動モータの出力を制御する制御手段と、前記バ
ッテリの充電状態を検知する検知手段とを備え、 前記バッテリの第1の許容充電領域と、この第1の許容
充電領域内において、同域内の上限寄りに第2の許容充
電領域を設定し、 前記出力設定値の増加割合が所定値未満の時、 出力設定値に基づく電動モータの出力値を満たすように
バッテリ出力を制御するとともに、 充電状態検知値に基づき、検知値が第2の許容充電領域
の下限値を下回る時、発電出力の所定の出力範囲内にお
いて、発電出力を一定とするように、発電出力を制御
し、 前記出力設定値の増加割合が所定値以上の時、 検知値が第1の許容充電領域の下限値が下回らない範囲
内で、出力設定値に基づく電動モータの出力値以上の出
力を満たすようにバッテリ出力を制御するとともに、 発電出力の所定の出力範囲内において、発電出力を増加
するように発電出力を制御するようにしたことを特徴と
するハイブリッド駆動式移動装置。2. An electric motor connected to a power generation means, a propulsion means, a battery, a first power supply path for supplying an output current of the power generation means to the battery, and an output current from the battery. A second power supply path capable of supplying the electric motor to the electric motor, control means for controlling the output of the electric motor based on an output set value of output setting means, and detection means for detecting a state of charge of the battery. A first allowable charging area of the battery, and a second allowable charging area is set near an upper limit of the first allowable charging area in the first allowable charging area, and an increase rate of the output set value is less than a predetermined value. At this time, the battery output is controlled so as to satisfy the output value of the electric motor based on the output set value, and when the detected value is lower than the lower limit of the second allowable charging region based on the detected state of charge, the power generation output is reduced. Within a predetermined output range, the power generation output is controlled so as to keep the power generation output constant, and when the rate of increase of the output set value is equal to or greater than a predetermined value, the detected value falls below the lower limit of the first allowable charging area. The battery output is controlled so as to satisfy the output value of the electric motor based on the output set value within the range that does not exist, and the power generation output is controlled so as to increase the power generation output within a predetermined power generation output range. A hybrid drive type moving device characterized in that:
域の上限値に近づく程、充電状態検知値の上昇速度を減
少させるように発電出力を制御するようにしたことを特
徴とする請求項1または請求項2に記載のハイブリッド
駆動式移動装置。3. The power generation output is controlled such that as the charge state detection value approaches the upper limit value of the first allowable charging region, the rate of increase of the charge state detection value is reduced. The hybrid drive type moving device according to claim 1 or 2.
域の上限値を越える時、充電状態検知値を低下させるよ
うに発電出力を制御するようにしたことを特徴とする請
求項1または請求項2に記載のハイブリッド駆動式移動
装置。4. The system according to claim 1, wherein when the state of charge detection value exceeds an upper limit of a first allowable charging range, the power generation output is controlled so as to decrease the state of charge detection value. Or the hybrid drive type moving device according to claim 2.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP24092199A JP4131451B2 (en) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | Hybrid drive type moving device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP24092199A JP4131451B2 (en) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | Hybrid drive type moving device |
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---|---|
JP2001069613A true JP2001069613A (en) | 2001-03-16 |
JP4131451B2 JP4131451B2 (en) | 2008-08-13 |
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ID=17066641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24092199A Expired - Lifetime JP4131451B2 (en) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | Hybrid drive type moving device |
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002289238A (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Denso Corp | Fuel cell system |
JP2003009313A (en) * | 2001-06-22 | 2003-01-10 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for electric vehicle |
US7315771B2 (en) | 2001-06-12 | 2008-01-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Control device for fuel cell vehicle |
-
1999
- 1999-08-27 JP JP24092199A patent/JP4131451B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002289238A (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Denso Corp | Fuel cell system |
US7315771B2 (en) | 2001-06-12 | 2008-01-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Control device for fuel cell vehicle |
JP2003009313A (en) * | 2001-06-22 | 2003-01-10 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for electric vehicle |
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JP4131451B2 (en) | 2008-08-13 |
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