JPH06173668A - Hybrid type vehicle - Google Patents
Hybrid type vehicleInfo
- Publication number
- JPH06173668A JPH06173668A JP33161092A JP33161092A JPH06173668A JP H06173668 A JPH06173668 A JP H06173668A JP 33161092 A JP33161092 A JP 33161092A JP 33161092 A JP33161092 A JP 33161092A JP H06173668 A JPH06173668 A JP H06173668A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- methanol
- engine
- motor
- exhaust gas
- electric motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッド型車両に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ガソリンエンジンを電気モータ
（以下、「モータ」という。）に置き換え、騒音や排気
ガスの発生を防止した電気自動車が提供されている。該
電気自動車は、モータ及びバッテリを搭載し、前記モー
タによってトルクを発生し、駆動輪を回転させて走行す
るようになっている。したがって、トルクの発生に伴う
騒音はほとんどなく、しかも、排気ガスによって環境を
汚染することもない。2. Description of the Related Art Conventionally, an electric vehicle has been provided in which a gasoline engine is replaced with an electric motor (hereinafter referred to as "motor") to prevent noise and exhaust gas from being generated. The electric vehicle is equipped with a motor and a battery, and torque is generated by the motor to drive the drive wheels to drive the vehicle. Therefore, there is almost no noise associated with the generation of torque, and the exhaust gas does not pollute the environment.
【０００３】ところが、電気自動車の場合、バッテリに
充電することができる電気量には限度があり、航続距離
が短くなってしまう。そこで、ガソリンエンジンとモー
タを併用したハイブリッド型車両が提供されている。However, in the case of an electric vehicle, the amount of electricity with which the battery can be charged is limited, and the cruising range becomes short. Therefore, a hybrid vehicle that uses both a gasoline engine and a motor is provided.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のハイブリッド型車両においては、ガソリンエンジン
のみを駆動するエンジン駆動モード、モータのみを駆動
するモータ駆動モード、及びガソリンエンジンとモータ
を駆動するエンジン・モータ駆動モードを必要に応じて
選択するようになっているため、エンジン駆動モードや
エンジン・モータ駆動モードで走行する場合にはガソリ
ンが燃焼させられることになり、排気ガス中に一酸化炭
素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯX ）、ハイドロカーボン
（ＨＣ）等が含まれ、エミッション特性が低下してしま
う。However, in the above conventional hybrid type vehicle, the engine drive mode for driving only the gasoline engine, the motor drive mode for driving only the motor, and the engine / motor for driving the gasoline engine and the motor. Since the drive mode is selected as required, gasoline is burned when traveling in the engine drive mode or the engine / motor drive mode, and carbon monoxide (CO) is contained in the exhaust gas. , Nitrogen oxides (NO x ), hydrocarbons (HC), etc. are included, and the emission characteristics deteriorate.
【０００５】また、モータ駆動モードで走行中にガソリ
ンエンジンの出力軸とモータが連結されて大きな負荷が
モータに加わるのを防止するため、ガソリンエンジンと
モータ間にクラッチを配設しなければならない。したが
って、該クラッチを配設する分だけ駆動装置の寸法が大
きくなるだけでなく、駆動モードの切換えのタイミング
に合わせてクラッチを係脱しなければならず、制御装置
が複雑になってコストが高くなってしまう。Further, in order to prevent a large load from being applied to the motor due to the output shaft of the gasoline engine being coupled to the motor during traveling in the motor drive mode, a clutch must be arranged between the gasoline engine and the motor. Therefore, not only is the size of the drive device increased by the provision of the clutch, but also the clutch must be disengaged at the timing of switching the drive modes, which complicates the control device and increases the cost. Will end up.
【０００６】さらに、モータ駆動モードで走行中にエン
ジン駆動モード又はエンジン・モータ駆動モードに切り
換えられると、ガソリンエンジンの始動と共に大きなト
ルクが駆動輪に伝達され、走行ショックが発生してしま
う。そこで、ガソリンエンジンのスロットル開度を徐々
に大きくし、該スロットル開度に対応してモータに供給
されるモータ電流を徐々に少なくするようにしている。Furthermore, if the engine drive mode or the engine / motor drive mode is switched while the vehicle is running in the motor drive mode, a large torque is transmitted to the drive wheels when the gasoline engine is started, causing a running shock. Therefore, the throttle opening of the gasoline engine is gradually increased, and the motor current supplied to the motor is gradually decreased corresponding to the throttle opening.
【０００７】また、反対にエンジン駆動モード又はエン
ジン・モータ駆動モードで走行中にモータ駆動モードに
切り換えられると、ガソリンエンジンの停止と共に駆動
輪に伝達されるトルクが急に小さくなり、走行ショック
が発生してしまう。そこで、ガソリンエンジンのスロッ
トル開度を徐々に小さくし、該スロットル開度に対応し
てモータに供給されるモータ電流を徐々に大きくするよ
うにしている。On the other hand, if the motor drive mode is switched to the motor drive mode while the vehicle is traveling in the engine drive mode or the engine / motor drive mode, the torque transmitted to the drive wheels is suddenly reduced when the gasoline engine is stopped, which causes a traveling shock. Resulting in. Therefore, the throttle opening of the gasoline engine is gradually reduced, and the motor current supplied to the motor is gradually increased corresponding to the throttle opening.
【０００８】このように、駆動モードの切換えに伴って
走行ショックが発生しないようにすることが困難であ
り、制御装置が複雑になってコストが高くなってしま
う。本発明は、前記従来のハイブリッド型車両の問題点
を解決して、排気ガス中に一酸化炭素、窒素酸化物、ハ
イドロカーボン等がほとんど含まれず、エミッション特
性が極めて良好で、駆動装置の寸法が小さく、しかも、
走行ショックが発生しないように制御することが容易
で、制御装置を簡素化しコストを低くすることができる
ハイブリッド型車両を提供することを目的とする。As described above, it is difficult to prevent a traveling shock from occurring when the drive mode is switched, and the control device becomes complicated and the cost increases. The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional hybrid type vehicle, the exhaust gas contains almost no carbon monoxide, nitrogen oxides, hydrocarbons, etc., the emission characteristics are extremely good, and the size of the drive unit is small. Small, yet
It is an object of the present invention to provide a hybrid vehicle that can be easily controlled so that a traveling shock does not occur, and that the control device can be simplified and the cost can be reduced.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】そのために、本発明のハ
イブリッド型車両においては、メタノール及び水素を燃
料とするメタノールエンジンと、電気モータを有してお
り、前記メタノールエンジンが発生したトルク及び電気
モータが発生したトルクを出力軸が駆動輪に伝達する。To this end, the hybrid vehicle of the present invention has a methanol engine that uses methanol and hydrogen as fuel, and an electric motor. Torque and electric motor generated by the methanol engine are provided. The output shaft transmits the generated torque to the drive wheels.
【００１０】前記メタノールエンジンにメタノール及び
水素が供給され、該メタノールエンジンは走行時に常時
駆動される。この場合、メタノールは空気過剰率を高く
したリーンバーン状態で燃焼させられる。また、前記電
気モータは、走行時に選択的に駆動される。そして、前
記メタノールエンジンの排気パイプに触媒装置が配設さ
れる。Methanol and hydrogen are supplied to the methanol engine, and the methanol engine is constantly driven during traveling. In this case, methanol is burned in a lean burn state with a high excess air ratio. Further, the electric motor is selectively driven during traveling. Then, a catalyst device is disposed in the exhaust pipe of the methanol engine.
【００１１】[0011]
【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
ハイブリッド型車両は、メタノール及び水素を燃料とす
るメタノールエンジンと、電気モータを有しており、前
記メタノールエンジンが発生したトルク及び電気モータ
が発生したトルクを出力軸が駆動輪に伝達する。According to the present invention, as described above, the hybrid vehicle has a methanol engine that uses methanol and hydrogen as fuel, and an electric motor, and the torque and electric power generated by the methanol engine are used. The output shaft transmits the torque generated by the motor to the drive wheels.
【００１２】前記メタノールエンジンにメタノール及び
水素が供給され、メタノールエンジンは走行時に常時駆
動される。この場合、メタノールは空気過剰率を高くし
たリーンバーン状態で燃焼させられる。また、前記電気
モータは、走行時に大きいトルクが必要になると選択的
に駆動される。そして、リーンバーン状態を形成するこ
とによって、排気ガス中の一酸化炭素及び窒素酸化物の
含有率をほぼ０にすることができる。また、前記メタノ
ールエンジンの排気パイプに触媒装置が配設されるた
め、排気ガス中のハイドロカーボンの含有率をほぼ０に
することができる。Methanol and hydrogen are supplied to the methanol engine, and the methanol engine is constantly driven during traveling. In this case, methanol is burned in a lean burn state with a high excess air ratio. Also, the electric motor is selectively driven when a large torque is required during traveling. By forming the lean burn state, the carbon monoxide and nitrogen oxide contents in the exhaust gas can be made substantially zero. Further, since the catalyst device is arranged in the exhaust pipe of the methanol engine, the content ratio of hydrocarbons in the exhaust gas can be made almost zero.
【００１３】さらに、リーンバーン状態でメタノールエ
ンジンを駆動する場合、水素を添加することによって、
安定した燃焼によるリーンバーン領域を広げることが可
能となる。これによって、ガソリンエンジン以上の超リ
ーンバーンを行うことが可能となるため、ガソリンエン
ジンよりも燃焼効率の向上を図ることができる。このよ
うにすることによって、エンジン駆動モード及びエンジ
ン・モータ駆動モードのいずれの駆動モードを選択して
も、排気ガス中に一酸化炭素、窒素酸化物、ハイドロカ
ーボン等が含まれず、エミッション特性が向上する。Further, when the methanol engine is driven in the lean burn state, by adding hydrogen,
It is possible to widen the lean burn area by stable combustion. As a result, it is possible to perform super lean burn more than that of a gasoline engine, so that it is possible to improve combustion efficiency as compared with a gasoline engine. By doing this, the emission characteristics are improved because the exhaust gas does not contain carbon monoxide, nitrogen oxides, hydrocarbons, etc., regardless of whether the engine drive mode or engine / motor drive mode is selected. To do.
【００１４】また、電気モータのみを駆動することはな
いので、該電気モータに連結されたメタノールエンジン
が負荷にならない。したがって、メタノールエンジンと
電気モータ間にクラッチを配設する必要がなく、駆動装
置の寸法を小さくすることができるとともに、制御装置
を簡素化することができ、コストを低くすることができ
る。Further, since the electric motor alone is not driven, the methanol engine connected to the electric motor does not become a load. Therefore, it is not necessary to dispose a clutch between the methanol engine and the electric motor, the size of the drive device can be reduced, the control device can be simplified, and the cost can be reduced.
【００１５】さらに、エンジン駆動モードで走行中に大
きなトルクが必要になると、エンジン・モータ駆動モー
ドに切り換えられるが、メタノールエンジンはそのまま
駆動させておくことができる。したがって、切り換える
時に前記電気モータに供給する電流を徐々に大きくする
ことによって切換えに伴う走行ショックを防止すること
ができる。Further, when a large torque is required during traveling in the engine drive mode, the engine / motor drive mode is switched, but the methanol engine can be driven as it is. Therefore, it is possible to prevent a traveling shock due to the switching by gradually increasing the current supplied to the electric motor at the time of switching.
【００１６】また、反対にエンジン・モータ駆動モード
で走行中にエンジン駆動モードに切り換えられる時は、
電気モータに供給している電流を徐々に小さくすること
によって切換えに伴う走行ショックを防止することがで
きる。しかも、切換えの際にメタノールエンジンのスロ
ットル開度を小さくしたり大きくしたりする必要がない
ので、制御装置を簡素化することができるとともに、コ
ストを低くすることができる。Conversely, when the engine drive mode is switched to the engine drive mode while the vehicle is running,
By gradually reducing the current supplied to the electric motor, it is possible to prevent a traveling shock due to switching. Moreover, since it is not necessary to reduce or increase the throttle opening of the methanol engine at the time of switching, the control device can be simplified and the cost can be reduced.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示すハ
イブリッド型車両の概略図、図２はガソリン及びメタノ
ールのエミショッン特性の比較図、図３は本発明の実施
例を示すハイブリッド型車両に使用される改質器の断面
図、図４は本発明の実施例における反応器の断面図、図
５は本発明の実施例における反応器の斜視図である。図
２の縦軸は排気ガス中のエミッションを、横軸は空気過
剰率を示す。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a hybrid vehicle showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a comparison diagram of the emission characteristics of gasoline and methanol, and FIG. 3 is a reformer used in the hybrid vehicle showing an embodiment of the present invention. 4 is a sectional view of the reactor in the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view of the reactor in the embodiment of the present invention. The vertical axis of FIG. 2 shows the emission in the exhaust gas, and the horizontal axis shows the excess air ratio.
【００１８】図において、１１はメタノール（ＣＨ3 Ｏ
Ｈ）及び水素（Ｈ2 ）を燃料とするメタノールエンジ
ン、１２は出力軸であり、該出力軸１２は前記メタノー
ルエンジン１１に接続され、該メタノールエンジン１１
が発生したトルクをディファレンシャル装置１３に伝達
する。また、１４は電源装置１５から電流の供給を受け
てトルクを発生するモータである。該モータ１４は図示
しないステータ及びロータから成っていて、ステータが
駆動装置ケース１６に固定されるとともに、ロータが前
記出力軸１２に固定される。In the figure, 11 is methanol (CH 3 O
H) and hydrogen (H 2 ) as a fuel for the methanol engine, 12 is an output shaft, the output shaft 12 is connected to the methanol engine 11,
The torque generated by is transmitted to the differential device 13. Reference numeral 14 is a motor that receives a current from the power supply device 15 and generates torque. The motor 14 is composed of a stator and a rotor (not shown). The stator is fixed to the drive unit case 16, and the rotor is fixed to the output shaft 12.
【００１９】したがって、前記出力軸１２は該モータ１
４の出力軸も兼ねており、モータ１４に電流を供給する
ことによってロータ及び出力軸１２を回転させることが
できる。すなわち、前記メタノールエンジン１１が発生
したトルク及びモータ１４が発生したトルクは、いずれ
も前記出力軸１２を介してディファレンシャル装置１３
に送られる。そして、該ディファレンシャル装置１３に
おいて差動させられた回転は、駆動軸１７を介して駆動
輪１８に伝達される。なお、必要に応じて前記出力軸１
２とディファレンシャル装置１３間に図示しない減速機
を配設することができる。Therefore, the output shaft 12 is the motor 1
4 also serves as an output shaft, and the rotor and the output shaft 12 can be rotated by supplying a current to the motor 14. That is, the torque generated by the methanol engine 11 and the torque generated by the motor 14 are both transmitted to the differential device 13 via the output shaft 12.
Sent to. Then, the rotation differentiated in the differential device 13 is transmitted to the drive wheels 18 via the drive shaft 17. If necessary, the output shaft 1
A speed reducer (not shown) can be arranged between the gear 2 and the differential device 13.
【００２０】前記構成のハイブリッド型車両において、
メタノールエンジン１１は常時駆動され、大きいトルク
が必要な場合にモータ１４を補助的に駆動することがで
きるようになっている。すなわち、エンジン駆動モード
とエンジン・モータ駆動モードの二つの駆動モードが設
けられ、これら駆動モードが走行状態に対応して選択さ
れる。In the hybrid vehicle having the above structure,
The methanol engine 11 is constantly driven so that the motor 14 can be supplementarily driven when a large torque is required. That is, two drive modes, an engine drive mode and an engine / motor drive mode, are provided, and these drive modes are selected in accordance with the traveling state.
【００２１】そのため、前記メタノールエンジン１１に
エンジン制御装置（ＥＣＵ）２１が、モータ１４にモー
タ制御装置（ＥＣＵ）２２が接続される。そして、エン
ジン制御装置２１に図示しないアクセルセンサ及び車速
センサが接続され、アクセルセンサによって検出された
アクセル踏込量（ハイブリッド型車両の負荷に対応す
る。）の信号、及び車速センサによって検出された車速
の信号が前記エンジン制御装置２１に入力されるように
なっている。Therefore, an engine control unit (ECU) 21 is connected to the methanol engine 11 and a motor control unit (ECU) 22 is connected to the motor 14. Then, an accelerator sensor and a vehicle speed sensor (not shown) are connected to the engine control device 21, and a signal of the accelerator depression amount (corresponding to the load of the hybrid vehicle) detected by the accelerator sensor and a vehicle speed detected by the vehicle speed sensor are displayed. A signal is input to the engine control device 21.
【００２２】また、前記エンジン制御装置２１及びモー
タ制御装置２２はＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを有してい
て、ＲＯＭ内にエンジン駆動モードとエンジン・モータ
駆動モードの各駆動モードによる走行領域を設定した駆
動モードマップが格納されている。前記エンジン制御装
置２１は、前記アクセル踏込量の信号及び車速の信号を
受けると、各信号に基づいて駆動モードを選択する。す
なわち、車速が低く、かつ、アクセル踏込量が小さい場
合はエンジン駆動モードが選択され、車速が高い場合、
及び車速が低く、かつ、アクセル踏込量が大きい場合は
エンジン・モータ駆動モードが選択される。The engine control device 21 and the motor control device 22 have memories such as a RAM and a ROM. In the ROM, traveling regions are set according to the drive modes of the engine drive mode and the engine / motor drive mode. The drive mode map is stored. When the engine control device 21 receives the accelerator depression amount signal and the vehicle speed signal, the engine control device 21 selects a drive mode based on each signal. That is, when the vehicle speed is low and the accelerator depression amount is small, the engine drive mode is selected, and when the vehicle speed is high,
When the vehicle speed is low and the accelerator depression amount is large, the engine / motor drive mode is selected.
【００２３】そして、前記エンジン駆動モードでは、前
記モータ１４に電流は供給されず、メタノールエンジン
１１のみが駆動され、該メタノールエンジン１１が発生
したトルクは出力軸１２を介してディファレンシャル装
置１３に伝達される。この場合、前記エンジン制御装置
２１によってメタノールエンジン１１のスロットル開度
が設定される。また、エンジン・モータ駆動モードにお
いては、メタノールエンジン１１が駆動されるほかモー
タ１４も駆動され、該メタノールエンジン１１が発生し
たトルク及びモータ１４が発生したトルクは、いずれも
出力軸１２に伝達され、該出力軸１２において合成され
た後ディファレンシャル装置１３に伝達される。この場
合、前記エンジン制御装置２１によってメタノールエン
ジン１１のスロットル開度が、前記モータ制御装置２２
によってモータ１４に供給される電流が設定される。In the engine drive mode, no current is supplied to the motor 14 and only the methanol engine 11 is driven, and the torque generated by the methanol engine 11 is transmitted to the differential device 13 via the output shaft 12. It In this case, the engine controller 21 sets the throttle opening of the methanol engine 11. In the engine / motor drive mode, the methanol engine 11 is driven and the motor 14 is also driven, and the torque generated by the methanol engine 11 and the torque generated by the motor 14 are both transmitted to the output shaft 12. After being combined at the output shaft 12, it is transmitted to the differential device 13. In this case, the throttle opening of the methanol engine 11 is controlled by the engine control device 21 so that
Sets the current supplied to the motor 14.
【００２４】このように、前記メタノールエンジン１１
は、エンジン駆動モード及びエンジン・モータ駆動モー
ドのいずれにおいても駆動されるため、図示しないスタ
ートスイッチをオンにして始動した後は、スタートスイ
ッチをオフにするまで停止することはない。前記メタノ
ールエンジン１１を駆動するためメタノールタンク２５
が設けられ、該メタノールタンク２５から前記エンジン
制御装置２１が設定したスロットル開度に対応した量の
メタノールがメタノールエンジン１１に供給される。該
メタノールエンジン１１は、ガソリンエンジンと同様の
オットーサイクルで駆動することができるため、部品を
共通化することができる。したがって、図示しないエン
ジンルームがガソリンエンジンを使用した車両とほぼ同
じ構造になり、製造コストを低減することができる。Thus, the methanol engine 11
Is driven in both the engine drive mode and the engine / motor drive mode, therefore, after the start switch (not shown) is turned on to start the engine, it will not be stopped until the start switch is turned off. A methanol tank 25 for driving the methanol engine 11
Is provided and the amount of methanol corresponding to the throttle opening set by the engine control device 21 is supplied from the methanol tank 25 to the methanol engine 11. Since the methanol engine 11 can be driven in the same Otto cycle as the gasoline engine, the parts can be shared. Therefore, the engine room (not shown) has substantially the same structure as a vehicle using a gasoline engine, and the manufacturing cost can be reduced.
【００２５】そして、前記メタノールエンジン１１にお
いて、前記メタノールは空気過剰率を１．４程度として
燃焼させられ、リーンバーン状態が形成される。該リー
ンバーン状態を形成することによって、排気ガス中に一
酸化炭素及び窒素酸化物がほとんど含まれないようにす
ることができる。次に、メタノールのエミッション特性
について説明する。Then, in the methanol engine 11, the methanol is combusted with an excess air ratio of about 1.4 to form a lean burn state. By forming the lean burn state, the exhaust gas can be made to contain almost no carbon monoxide and nitrogen oxides. Next, the emission characteristic of methanol will be described.
【００２６】図２において、線ＣＯは一酸化炭素の含有
率をｖｏｌ％で、線ＮＯX は窒素酸化物の含有率をｐｐ
ｍで、線ＨＣはハイドロカーボンの含有率をｐｐｍで表
したものであり、いずれも実線はメタノールのエミショ
ッン特性を、破線はガソリンのエミショッン特性を示
す。図に示すように、メタノールを燃料として使用した
場合、ガソリンを燃料とした場合より排気ガス中の一酸
化炭素の含有率は高いが、窒素酸化物及びハイドロカー
ボンの含有率が低くなることが分かる。また、空気過剰
率を１程度にして燃焼させると、排気ガス中に一酸化炭
素、窒素酸化物及びハイドロカーボンが含有されるが、
空気過剰率を１．４程度にすると排気ガス中の一酸化炭
素及び窒素酸化物の含有率がほぼ０になる。In FIG. 2, the line CO indicates the carbon monoxide content by vol%, and the line NO X indicates the nitrogen oxide content by pp.
In m, the line HC represents the content of hydrocarbons in ppm, and the solid line shows the emission characteristic of methanol and the broken line shows the emission characteristic of gasoline. As shown in the figure, when methanol is used as the fuel, the content of carbon monoxide in the exhaust gas is higher than that when gasoline is used as the fuel, but the content of nitrogen oxides and hydrocarbons is lower. . Further, when combustion is performed with an excess air ratio of about 1, carbon monoxide, nitrogen oxides and hydrocarbons are contained in the exhaust gas,
When the excess air ratio is about 1.4, the carbon monoxide and nitrogen oxide contents in the exhaust gas become almost zero.
【００２７】そこで、前記メタノールエンジン１１（図
１）においては、空気過剰率を１．４程度に維持してメ
タノールを燃焼させ、排気ガス中の一酸化炭素及び窒素
酸化物の含有率をほぼ０にしている。ただし、空気過剰
率を１．４程度にすると逆にハイドロカーボンの含有率
が高くなるため、ハイドロカーボンを触媒によって排気
ガスから除去するようにしている。Therefore, in the methanol engine 11 (FIG. 1), the excess air ratio is maintained at about 1.4 to burn the methanol, and the carbon monoxide and nitrogen oxide contents in the exhaust gas are almost zero. I have to. However, when the excess air ratio is set to about 1.4, the content ratio of hydrocarbons increases, so the hydrocarbons are removed from the exhaust gas by a catalyst.
【００２８】そのため、メタノールエンジン１１の排気
パイプ２６に排ガス浄化触媒装置２７を配設している。
該排ガス浄化触媒装置２７中の触媒は低温下で機能が低
下するため、前記排ガス浄化触媒装置２７内に図示しな
いヒータが配設され、該ヒータに電源装置１５から電流
を供給することによって触媒を加熱するようにしてい
る。このようにすることによって、排気ガス中の一酸化
炭素、窒素酸化物及びハイドロカーボンの含有率をほぼ
０にすることができる。Therefore, an exhaust gas purifying catalyst device 27 is provided in the exhaust pipe 26 of the methanol engine 11.
Since the function of the catalyst in the exhaust gas purifying catalyst device 27 deteriorates at low temperatures, a heater (not shown) is provided in the exhaust gas purifying catalyst device 27, and the catalyst is supplied by supplying a current from the power supply device 15 to the heater. I try to heat it. By doing so, the contents of carbon monoxide, nitrogen oxides and hydrocarbons in the exhaust gas can be made almost zero.
【００２９】さらに、リーンバーン状態でメタノールエ
ンジン１１を駆動する場合、水素を添加することによっ
て、安定した燃焼によるリーンバーン領域を広げること
が可能となる。これによって、ガソリンエンジン以上の
超リーンバーンを行うことが可能となるため、ガソリン
エンジンよりも燃焼効率の向上を図ることができる。前
記水素は、ハイブリッド型車両に搭載した図示しないボ
ンベなどから直接メタノールエンジン１１に供給するこ
とができるが、本実施例においては改質器２９によって
生成するようにしている。すなわち、該改質器２９に前
記メタノールタンク２５からメタノールを供給し、メタ
ノールを改質することによって水素を生成するようにし
ている。Further, when the methanol engine 11 is driven in the lean burn state, by adding hydrogen, it is possible to widen the lean burn region by stable combustion. As a result, it is possible to perform super lean burn more than that of a gasoline engine, so that it is possible to improve combustion efficiency as compared with a gasoline engine. The hydrogen can be directly supplied to the methanol engine 11 from a cylinder (not shown) mounted on a hybrid vehicle, but in the present embodiment, it is generated by the reformer 29. That is, the reformer 29 is supplied with methanol from the methanol tank 25 and reformed to generate hydrogen.
【００３０】次に、前記改質器２９について図３から５
を併用して説明する。図３において、４１はケース、４
２は導入管３０に接続された排気ガス入口、４３はリタ
ーン管３１に接続された排気ガス出口、４５は前記ケー
ス４１内に収容された反応器である。該反応器４５内に
おいては、下記の化学式による反応が行われる。Next, the reformer 29 shown in FIGS.
Will be described together. In FIG. 3, 41 is a case, 4
2 is an exhaust gas inlet connected to the introduction pipe 30, 43 is an exhaust gas outlet connected to the return pipe 31, and 45 is a reactor accommodated in the case 41. In the reactor 45, the reaction according to the following chemical formula is performed.
【００３１】ＣＨ3 ＯＨ→２Ｈ2 ＋ＣＯ 前記反応器４５にメタノールを供給するために燃料入口
４７が設けられ、該燃料入口４７は前記メタノールタン
ク２５と接続される。そして、燃料入口４７を介して供
給されたメタノールは気化器４８において気化され、前
記反応器４５内に送られる。CH 3 OH → 2H 2 + CO A fuel inlet 47 is provided to supply methanol to the reactor 45, and the fuel inlet 47 is connected to the methanol tank 25. Then, the methanol supplied through the fuel inlet 47 is vaporized in the vaporizer 48 and sent into the reactor 45.
【００３２】そして、前記反応は吸熱反応であるため、
前記排気パイプ２６から高温の排気ガスを導入管３０を
介して前記改質器２９内に導入し、前記反応器４５を加
熱するようにしている。この場合、反応器４５の加熱量
を調節するために、排気ガス側路５０が設けられ、該排
気ガス側路５０を通る排気ガスの量と反応器４５を通る
排気ガスの量を調整弁５１で分配することができるよう
になっている。Since the above reaction is an endothermic reaction,
High-temperature exhaust gas is introduced from the exhaust pipe 26 into the reformer 29 through the introduction pipe 30 to heat the reactor 45. In this case, in order to adjust the heating amount of the reactor 45, an exhaust gas side passage 50 is provided, and the amount of exhaust gas passing through the exhaust gas side passage 50 and the amount of exhaust gas passing through the reactor 45 are adjusted by a control valve 51. It can be distributed at.
【００３３】前記反応器４５内の反応によって水素及び
一酸化炭素が発生するが、いずれも改質ガス出口５３か
ら排出される。該水素及び一酸化炭素は、図示しないガ
ス貯蔵タンクに蓄えられ、ガスバルブなどによって供給
量が調節された後、ガスインジェクタを介して前記メタ
ノールエンジン１１内に供給される。なお、５５，５６
は図示しないヒータに電流を供給するための電極端子で
あり、電源装置１５に接続される。Hydrogen and carbon monoxide are generated by the reaction in the reactor 45, both of which are discharged from the reformed gas outlet 53. The hydrogen and carbon monoxide are stored in a gas storage tank (not shown), and after the supply amount is adjusted by a gas valve or the like, the hydrogen and carbon monoxide are supplied into the methanol engine 11 via a gas injector. 55, 56
Is an electrode terminal for supplying a current to a heater (not shown), and is connected to the power supply device 15.
【００３４】また、反応器４５内においては、前記反応
を促進するために触媒が使用される。図４及び５におい
て、５８は排気ガス流路、５９，６１はメタノール流
路、３２は該メタノール流路５９の内周面に配設された
触媒層である。そして、該触媒層３２に図示しないヒー
タが配設され、該ヒータに電源装置１５から電流を供給
することによって触媒層３２を加熱するようにしてい
る。In the reactor 45, a catalyst is used to promote the above reaction. In FIGS. 4 and 5, 58 is an exhaust gas flow path, 59 and 61 are methanol flow paths, and 32 is a catalyst layer disposed on the inner peripheral surface of the methanol flow path 59. Then, a heater (not shown) is arranged on the catalyst layer 32, and the catalyst layer 32 is heated by supplying an electric current from the power supply device 15 to the heater.
【００３５】なお、図４に示すように、前記排気ガス流
路５８とメタノール流路５９を並流式に配列して熱交換
させることも、図５に示すように、前記排気ガス流路５
８とメタノール流路６１を交流式に配列して熱交換させ
ることもできる。また、本実施例においては、メタノー
ルのみを改質して水素を得ているが、メタノール及び水
蒸気を改質して水素を得ることもできる。As shown in FIG. 4, the exhaust gas flow passage 58 and the methanol flow passage 59 may be arranged in parallel to perform heat exchange. As shown in FIG.
8 and the methanol flow path 61 may be arranged in an alternating manner to perform heat exchange. Further, in this embodiment, hydrogen is obtained by reforming only methanol, but hydrogen can be obtained by reforming methanol and steam.
【００３６】この場合、前記反応器４５内においては、
下記の化学式による反応が行われる。 ＣＨ3 ＯＨ＋Ｈ2 Ｏ→３Ｈ2 ＋ＣＯ2 このようにすることによって、エンジン駆動モード及び
エンジン・モータ駆動モードのいずれの駆動モードを選
択しても、排気ガス中に一酸化炭素、窒素酸化物、ハイ
ドロカーボン等が含まれず、エミッション特性が向上す
る。In this case, in the reactor 45,
The reaction according to the following chemical formula is performed. CH 3 OH + H 2 O → 3H 2 + CO 2 By doing in this way, carbon monoxide, nitrogen oxides, and hydrogen are contained in the exhaust gas regardless of whether the drive mode is the engine drive mode or the engine / motor drive mode. Emission characteristics are improved because carbon etc. are not included.
【００３７】また、モータ１４のみを駆動することはな
いので、モータ１４に連結されたメタノールエンジン１
１が負荷にならない。したがって、メタノールエンジン
１１とモータ１４間にクラッチを配設する必要がなく、
駆動装置の寸法を小さくすることができるとともに、エ
ンジン制御装置２１及びモータ制御装置２２を簡素化す
ることができ、コストを低くすることができる。Since the motor 14 alone is not driven, the methanol engine 1 connected to the motor 14
1 does not become a load. Therefore, it is not necessary to dispose a clutch between the methanol engine 11 and the motor 14,
The size of the drive device can be reduced, the engine control device 21 and the motor control device 22 can be simplified, and the cost can be reduced.
【００３８】さらに、エンジン駆動モードで走行中に大
きなトルクが必要になると、エンジン・モータ駆動モー
ドに切り換えられるが、メタノールエンジン１１はその
まま駆動させておくことができる。したがって、切り換
える時に前記モータ１４に供給する電流を徐々に大きく
することによって切換えに伴う走行ショックを防止する
ことができる。Further, when a large torque is required during traveling in the engine drive mode, the engine / motor drive mode is switched to, but the methanol engine 11 can be driven as it is. Therefore, by gradually increasing the current supplied to the motor 14 at the time of switching, it is possible to prevent a traveling shock due to the switching.
【００３９】また、反対にエンジン・モータ駆動モード
で走行中にエンジン駆動モードに切り換えられる時は、
モータ１４に供給している電流を徐々に小さくすること
によって切換えに伴う走行ショックを防止することがで
きる。しかも、切換えの際にメタノールエンジン１１の
スロットル開度を小さくしたり大きくしたりする必要が
ないので、制御装置を簡素化することができるととも
に、コストを低くすることができる。On the contrary, when the engine drive mode is switched to the engine drive mode during traveling,
By gradually reducing the current supplied to the motor 14, it is possible to prevent a traveling shock due to switching. Moreover, since it is not necessary to reduce or increase the throttle opening of the methanol engine 11 at the time of switching, the control device can be simplified and the cost can be reduced.
【図１】本発明の実施例を示すハイブリッド型車両の概
略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a hybrid vehicle showing an embodiment of the present invention.
【図２】ガソリン及びメタノールのエミショッン特性の
比較図である。FIG. 2 is a comparison diagram of the emission characteristics of gasoline and methanol.
【図３】本発明の実施例を示すハイブリッド型車両に使
用される改質器の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a reformer used in a hybrid vehicle showing an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例における反応器の断面図であ
る。FIG. 4 is a sectional view of a reactor according to an example of the present invention.
【図５】本発明の実施例における反応器の斜視図であ
る。FIG. 5 is a perspective view of a reactor according to an embodiment of the present invention.
１１ メタノールエンジン １２ 出力軸 １４ モータ １８ 駆動輪 ２５ メタノールタンク ２６ 排気パイプ ２７ 排ガス浄化触媒装置 ２９ 改質器 ３２ 触媒層 11 Methanol Engine 12 Output Shaft 14 Motor 18 Drive Wheel 25 Methanol Tank 26 Exhaust Pipe 27 Exhaust Gas Purification Catalyst Device 29 Reformer 32 Catalyst Layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 正志 東京都千代田区外神田２丁目19番12号 株 式会社エクォス・リサーチ内 (72)発明者 谷崎 勝二 東京都千代田区外神田２丁目19番12号 株 式会社エクォス・リサーチ内 (72)発明者 川合 正夫 東京都千代田区外神田２丁目19番12号 株 式会社エクォス・リサーチ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masashi Nakamura 2-19-12 Sotokanda, Chiyoda-ku, Tokyo Within Equus Research Co., Ltd. (72) Inventor Katsuji Tanizaki 2-19, Sotokanda, Chiyoda-ku, Tokyo No. 12 within Equus Research Co., Ltd. (72) Inventor Masao Kawai 2-19-12 Sotokanda, Chiyoda-ku, Tokyo Within Equus Research Co., Ltd.
Claims (1)
メタノールエンジンと、（ｂ）電気モータと、（ｃ）前
記メタノールエンジンが発生したトルク及び電気モータ
が発生したトルクを駆動輪に伝達する出力軸と、（ｄ）
前記メタノールエンジンにメタノールを供給する手段
と、（ｅ）前記メタノールエンジンに水素を供給する手
段と、（ｆ）走行時に前記メタノールエンジンを空気過
剰率を高くしたリーンバーン状態で常時駆動する手段
と、（ｇ）走行時に前記電気モータを選択的に駆動する
手段と、（ｈ）前記メタノールエンジンの排気パイプに
配設された触媒装置を有することを特徴とするハイブリ
ッド型車両。1. (a) A methanol engine that uses methanol and hydrogen as fuel, (b) an electric motor, and (c) an output that transmits the torque generated by the methanol engine and the torque generated by the electric motor to a drive wheel. Axis and (d)
Means for supplying methanol to the methanol engine, (e) means for supplying hydrogen to the methanol engine, and (f) means for constantly driving the methanol engine in a lean burn state with a high excess air ratio during traveling, A hybrid vehicle comprising (g) means for selectively driving the electric motor during traveling, and (h) a catalyst device arranged in the exhaust pipe of the methanol engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33161092A JPH06173668A (en) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Hybrid type vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33161092A JPH06173668A (en) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Hybrid type vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06173668A true JPH06173668A (en) | 1994-06-21 |
Family
ID=18245585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33161092A Pending JPH06173668A (en) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Hybrid type vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06173668A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0800946A3 (en) * | 1996-04-10 | 1998-12-02 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicles |
| JP2003529012A (en) * | 1999-08-23 | 2003-09-30 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | Emission reduction system |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP33161092A patent/JPH06173668A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0800946A3 (en) * | 1996-04-10 | 1998-12-02 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicles |
| JP2003529012A (en) * | 1999-08-23 | 2003-09-30 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | Emission reduction system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6655130B1 (en) | System and controls for near zero cold start tailpipe emissions in internal combustion engines | |
| US6311650B1 (en) | Vehicle having a driving internal-combustion engine and having a fuel cell system for the power supply to electric consuming devices of the vehicle and method for operating such a vehicle | |
| US5785136A (en) | Hybrid drive and operating method therefor | |
| US8677949B2 (en) | Fuel management system for very high efficiency flex fuel engines powered by methanol and gasoline | |
| US6405720B1 (en) | Natural gas powered engine | |
| US6463889B2 (en) | POx cold start vapor system | |
| JP4850801B2 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING INTERNAL COMBUSTION ENGINE DEVICE | |
| US6508209B1 (en) | Reformed natural gas for powering an internal combustion engine | |
| JP4222427B2 (en) | Vehicle and control method thereof | |
| JP4771233B2 (en) | Clean power system | |
| US5852927A (en) | Integrated plasmatron-turbine system for the production and utilization of hydrogen-rich gas | |
| US6213234B1 (en) | Vehicle powered by a fuel cell/gas turbine combination | |
| US6230494B1 (en) | Power generation system and method | |
| JP4183013B1 (en) | Vehicle and control method thereof | |
| CN102076948B (en) | System and method of operating internal combustion engines at fuel rich low-temperature combustion mode as an on-board reformer for solid oxide fuel cell-powered vehicles | |
| JP4258557B2 (en) | Internal combustion engine device and control method for internal combustion engine device | |
| US4109461A (en) | Method for operating internal combustion engine | |
| US20060179819A1 (en) | System and method for reducing vehicle emissions and/or generating hydrogen | |
| KR100833830B1 (en) | Fuel cell system | |
| US8015803B2 (en) | Operating method for a system composed of a reformer and a catalytic exhaust gas aftertreatment device | |
| JPH11311136A (en) | Hybrid automobile and driving device therefor | |
| US7047909B1 (en) | Methods of operating a compression ignition engine and a vehicle system | |
| Cohn et al. | Near-term possibilities for extremely low emission vehicles using onboard plasmatron generation of hydrogen | |
| Cohn et al. | Onboard plasmatron generation of hydrogen for extremely low emission vehicles with internal combustion engines | |
| JPH06173668A (en) | Hybrid type vehicle |