JPH07315058A - 電気自動車の複合原動機 - Google Patents
電気自動車の複合原動機Info
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- JPH07315058A JPH07315058A JP11296994A JP11296994A JPH07315058A JP H07315058 A JPH07315058 A JP H07315058A JP 11296994 A JP11296994 A JP 11296994A JP 11296994 A JP11296994 A JP 11296994A JP H07315058 A JPH07315058 A JP H07315058A
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 55
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 238000000418 atomic force spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
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- Y02T10/62—Hybrid vehicles
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Abstract
(57)【要約】
【目的】内燃機関１と電動機３を複合原動機としての使
用に耐え得るような出力規模に設定する。 【構成】公道上で日常的に使用される常用最高速度にお
いて、平坦路でその速度を維持するに必要な出力以上の
出力を有する電動機３と、同様の出力規模を有する内燃
機関１と、を備える。
用に耐え得るような出力規模に設定する。 【構成】公道上で日常的に使用される常用最高速度にお
いて、平坦路でその速度を維持するに必要な出力以上の
出力を有する電動機３と、同様の出力規模を有する内燃
機関１と、を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車の複合原動
機に関し、特に複合原動機の出力規模に関する。
機に関し、特に複合原動機の出力規模に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば電気自動車における複合原動機で
は、通常の走行においては、排気や騒音の発生を防止す
るように可能な限り電動機により行い、蓄電池の貯蔵電
力が不足してきたとき、又は、電動機のみによっては駆
動力をまかなえないような走行条件のときなどには、内
燃機関を始動して電動機と合体した駆動力で、若しくは
内燃機関のみの駆動力で電気自動車を走行させるように
している。
は、通常の走行においては、排気や騒音の発生を防止す
るように可能な限り電動機により行い、蓄電池の貯蔵電
力が不足してきたとき、又は、電動機のみによっては駆
動力をまかなえないような走行条件のときなどには、内
燃機関を始動して電動機と合体した駆動力で、若しくは
内燃機関のみの駆動力で電気自動車を走行させるように
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる電気
自動車の複合原動機では、内燃機関の出力と電動機の出
力規模をどのように設定するかについては重要な問題で
ある。まず、この問題を考察するうえでのひとつの基準
点は、主たる使用環境における公道上で許容される最高
速度である。例えば、日本国内では東名高速道路等の公
道で許容される自動車の最高速度は100km/Hrであり、実
態としてはその20％増の120km/Hr程度の速度で走行して
いる。したがってこの速度が、国内における常用最高速
度と考えられる。
自動車の複合原動機では、内燃機関の出力と電動機の出
力規模をどのように設定するかについては重要な問題で
ある。まず、この問題を考察するうえでのひとつの基準
点は、主たる使用環境における公道上で許容される最高
速度である。例えば、日本国内では東名高速道路等の公
道で許容される自動車の最高速度は100km/Hrであり、実
態としてはその20％増の120km/Hr程度の速度で走行して
いる。したがってこの速度が、国内における常用最高速
度と考えられる。
【０００４】内燃機関について内燃機関の特性等から複
合原動機として使用に耐え得る条件を考察すると、熱効
率の面からは、内燃機関を半負荷以上で使用するのが望
ましいし、耐久性の点では全負荷運転を常時継続するの
は問題である。一方、電動機については、蓄電池に電力
が残っているのに前記常用走行範囲内で電動機の出力が
不足して内燃機関の援助を必要とするようでは、複合原
動機としての効果を損なうばかりか、頻繁な始動と停止
が必要となり、その結果、内燃機関の耐久性を著しく損
なってしまう。したがって１つの電動機を備える場合に
はその出力、複数の電動機を備える場合にはその合計出
力により常用最高速度を維持することが必要であり、か
つ、多少の起伏路にも耐え、速度調節の余力をもつこと
が必要である。
合原動機として使用に耐え得る条件を考察すると、熱効
率の面からは、内燃機関を半負荷以上で使用するのが望
ましいし、耐久性の点では全負荷運転を常時継続するの
は問題である。一方、電動機については、蓄電池に電力
が残っているのに前記常用走行範囲内で電動機の出力が
不足して内燃機関の援助を必要とするようでは、複合原
動機としての効果を損なうばかりか、頻繁な始動と停止
が必要となり、その結果、内燃機関の耐久性を著しく損
なってしまう。したがって１つの電動機を備える場合に
はその出力、複数の電動機を備える場合にはその合計出
力により常用最高速度を維持することが必要であり、か
つ、多少の起伏路にも耐え、速度調節の余力をもつこと
が必要である。
【０００５】さらに、電動機、蓄電池との関係におい
て、内燃機関は、高速道路を走行中に蓄電池の貯蔵電力
が欠乏したとき始動されて走行用の駆動力を電動機に供
給するとともに、蓄電池への充電用電力を供給しなけれ
ばならない。つまり、内燃機関には、常用最高速度を内
燃機関のみで維持しながら、いくらかの充電及び速度調
節の余力が要求される。
て、内燃機関は、高速道路を走行中に蓄電池の貯蔵電力
が欠乏したとき始動されて走行用の駆動力を電動機に供
給するとともに、蓄電池への充電用電力を供給しなけれ
ばならない。つまり、内燃機関には、常用最高速度を内
燃機関のみで維持しながら、いくらかの充電及び速度調
節の余力が要求される。
【０００６】このように、内燃機関の出力と電動機の出
力の相対的な大きさは、以上の点に基づいて設定しなけ
ればならない。本発明はこのような従来の課題に鑑みて
なされたもので、複合原動機としての使用に耐え得る出
力規模の内燃機関と電動機を備えた複合原動機を提供す
ることを目的とする。
力の相対的な大きさは、以上の点に基づいて設定しなけ
ればならない。本発明はこのような従来の課題に鑑みて
なされたもので、複合原動機としての使用に耐え得る出
力規模の内燃機関と電動機を備えた複合原動機を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明にかかる電気自動車の複合原動機では、電動機と内燃
機関を備えた電気自動車の複合原動機において、前記電
動機は、平坦路で常用最高速度を維持可能な出力以上の
出力を有するようにした。請求項２の発明にかかる電気
自動車の複合原動機では、平坦路で常用最高速度を維持
可能な出力以上の出力を有する内燃機関を備えるように
した。
明にかかる電気自動車の複合原動機では、電動機と内燃
機関を備えた電気自動車の複合原動機において、前記電
動機は、平坦路で常用最高速度を維持可能な出力以上の
出力を有するようにした。請求項２の発明にかかる電気
自動車の複合原動機では、平坦路で常用最高速度を維持
可能な出力以上の出力を有する内燃機関を備えるように
した。
【０００８】請求項３の発明にかかる電気自動車の複合
原動機では、前記常用最高速度における電動機と内燃機
関の出力が略等しくなるように設定した。
原動機では、前記常用最高速度における電動機と内燃機
関の出力が略等しくなるように設定した。
【０００９】
【作用】上記の構成によれば、請求項１の発明にかかる
電気自動車の複合原動機では、電動機だけで、電気自動
車を平坦路において常用最高速度で走行させることが可
能となり、電動機を主とした複合原動機に要求される性
能を満たすことができる。
電気自動車の複合原動機では、電動機だけで、電気自動
車を平坦路において常用最高速度で走行させることが可
能となり、電動機を主とした複合原動機に要求される性
能を満たすことができる。
【００１０】請求項２の発明にかかる電気自動車の複合
原動機では、蓄電池の蓄電量の不足等により電動機の出
力が不足するときに、内燃機関だけで、電気自動車を平
坦路において常用最高速度で走行させることができると
同時に、内燃機関で電動機用の蓄電池に充電用電力を供
給することが可能となる。請求項３の発明にかかる電気
自動車の複合原動機では、電動機又は内燃機関の夫々の
出力を必要最小限出力として要求性能を満足しつつ、複
合原動機の小型化を図ることが可能となる。
原動機では、蓄電池の蓄電量の不足等により電動機の出
力が不足するときに、内燃機関だけで、電気自動車を平
坦路において常用最高速度で走行させることができると
同時に、内燃機関で電動機用の蓄電池に充電用電力を供
給することが可能となる。請求項３の発明にかかる電気
自動車の複合原動機では、電動機又は内燃機関の夫々の
出力を必要最小限出力として要求性能を満足しつつ、複
合原動機の小型化を図ることが可能となる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２に基
づいて説明する。本実施例では、電気自動車を駆動する
複合原動機としての効果を発揮するため、次の条件を満
たすようにする。 (1) 実態としての最高速度において電動機のみによって
走行できること。又、速度調整のための余力をいくらか
残していること。
づいて説明する。本実施例では、電気自動車を駆動する
複合原動機としての効果を発揮するため、次の条件を満
たすようにする。 (1) 実態としての最高速度において電動機のみによって
走行できること。又、速度調整のための余力をいくらか
残していること。
【００１２】(2) 実態としての最高速度において内燃機
関のみによって走行でき、いくらかの充電が可能である
こと。また、耐久性確保のためのマージンがあること。
ここで、最高速度とは、主たる使用環境における公道上
で許容される速度である。日本国内において、例えば東
名高速道路等の公道で許容される最高速度は、100km/Hr
であるが、実態的には、常用最高速度をその20％増であ
る120km/Hr程度とする。
関のみによって走行でき、いくらかの充電が可能である
こと。また、耐久性確保のためのマージンがあること。
ここで、最高速度とは、主たる使用環境における公道上
で許容される速度である。日本国内において、例えば東
名高速道路等の公道で許容される最高速度は、100km/Hr
であるが、実態的には、常用最高速度をその20％増であ
る120km/Hr程度とする。
【００１３】本実施例の構成を示す図１において、内燃
機関１は動力伝達装置２を介して電動機３に連結されて
いる。動力伝達装置２は、クラッチ板等を内蔵し、内燃
機関１の出力を接・断するものである。蓄電池４の電力
は、インバータ５で交流電力に変換されて電動機３に供
給される。次に、この複合原動機の特性を図２に基づい
て説明する。
機関１は動力伝達装置２を介して電動機３に連結されて
いる。動力伝達装置２は、クラッチ板等を内蔵し、内燃
機関１の出力を接・断するものである。蓄電池４の電力
は、インバータ５で交流電力に変換されて電動機３に供
給される。次に、この複合原動機の特性を図２に基づい
て説明する。
【００１４】複合原動機を搭載する予定の自動車が決ま
ると走行速度に対する走行抵抗が決まり、その走行抵抗
に打ち勝って走行する必要から駆動力が決まる。図２に
おいて中央右上がりの曲線Ａは平坦路を走行する際の走
行抵抗曲線である。この曲線Ａより、常用最高速度120k
m/Hrにおける平坦路での必要な駆動力（走行抵抗）Ｆが
決定される。
ると走行速度に対する走行抵抗が決まり、その走行抵抗
に打ち勝って走行する必要から駆動力が決まる。図２に
おいて中央右上がりの曲線Ａは平坦路を走行する際の走
行抵抗曲線である。この曲線Ａより、常用最高速度120k
m/Hrにおける平坦路での必要な駆動力（走行抵抗）Ｆが
決定される。
【００１５】電動機の一般的な駆動力は、電動機の必須
駆動力とされているが、低速では磁気飽和の影響を受
け、それに伴い電流を流してもその割りに発生トルクが
得られない。また、蓄電池の保護を目的として電流が制
限されるので、電動機の駆動力を、ある限界出力Ｆ1 で
一定値とする。限界出力Ｆ1 における速度ｖ1 以上の速
度では、電気自動車の速度と電動機の駆動力とは反比例
的な関係になる。電動機の必須駆動力は上記の走行抵抗
曲線Ａと電動機の駆動力曲線Ｂが交差するような駆動力
Ｆであり、例えば曲線Ｂ1 で示すように、電動機の駆動
力がこの曲線Ｂを下回ると、電気自動車は、常用最高速
度で電動機の駆動力のみでは走行出来なくなる。また、
速度調節を行うためにはトルクの余裕度、多少の起伏路
に耐え得る許容度も見込んで、曲線Ｂの駆動力を上回る
曲線Ｂ2 で示す出力規模を有する電動機が必要である。
勿論この出力を一台の電動機で発生させるのも良いが、
複数の電動機を備えてその合計出力が電動機の必須駆動
力を上回るようにしてもよい。
駆動力とされているが、低速では磁気飽和の影響を受
け、それに伴い電流を流してもその割りに発生トルクが
得られない。また、蓄電池の保護を目的として電流が制
限されるので、電動機の駆動力を、ある限界出力Ｆ1 で
一定値とする。限界出力Ｆ1 における速度ｖ1 以上の速
度では、電気自動車の速度と電動機の駆動力とは反比例
的な関係になる。電動機の必須駆動力は上記の走行抵抗
曲線Ａと電動機の駆動力曲線Ｂが交差するような駆動力
Ｆであり、例えば曲線Ｂ1 で示すように、電動機の駆動
力がこの曲線Ｂを下回ると、電気自動車は、常用最高速
度で電動機の駆動力のみでは走行出来なくなる。また、
速度調節を行うためにはトルクの余裕度、多少の起伏路
に耐え得る許容度も見込んで、曲線Ｂの駆動力を上回る
曲線Ｂ2 で示す出力規模を有する電動機が必要である。
勿論この出力を一台の電動機で発生させるのも良いが、
複数の電動機を備えてその合計出力が電動機の必須駆動
力を上回るようにしてもよい。
【００１６】現行の自動車に搭載されている内燃機関
は、現行車の内燃機関の駆動力を表す特性曲線Ｘで示す
ように、最高速度をまかなえる規模の駆動力を有してい
る。複合原動機の内燃機関では、蓄電池の貯蔵電力が欠
乏したとき、内燃機関を始動して、その駆動力によって
電気自動車を走行させ、充電も実行するという作動原理
から、常用最高速度において内燃機関の発生トルクのみ
によって走行することができ、さらに、いくらかの充電
も実行するための余力が内燃機関にあることが望まし
い。
は、現行車の内燃機関の駆動力を表す特性曲線Ｘで示す
ように、最高速度をまかなえる規模の駆動力を有してい
る。複合原動機の内燃機関では、蓄電池の貯蔵電力が欠
乏したとき、内燃機関を始動して、その駆動力によって
電気自動車を走行させ、充電も実行するという作動原理
から、常用最高速度において内燃機関の発生トルクのみ
によって走行することができ、さらに、いくらかの充電
も実行するための余力が内燃機関にあることが望まし
い。
【００１７】図２において、曲線Ｃは、内燃機関の発生
し得る駆動力が常用最高速度で駆動力Ｆを有するよう
に、内燃機関の出力規模を定めた場合の出力曲線を示
し、これが内燃機関の必須駆動力を示す。もし、内燃機
関の出力規模が曲線Ｃを下回り、曲線Ｃ1 に示すような
ものであった場合、常用最高速度を維持できず、他の交
通の流れに障害となるおそれがある。その反対に、充電
も実行し、内燃機関の耐久性、排気や騒音の問題を考え
た場合には、大きい内燃機関の駆動力として示した曲線
Ｃ2 程度の出力規模を有する内燃機関が必要である。し
かし、この程度の出力規模であっても常用最高速度を維
持することが可能であり、また現行の自動車に搭載され
ている内燃機関と比較すれば、複合原動機の電動機又は
内燃機関の駆動力は、はるかに小さいものの、燃費や排
ガス等、複合原動機としての長所を損なわず、しかも複
合原動機が小型になる。
し得る駆動力が常用最高速度で駆動力Ｆを有するよう
に、内燃機関の出力規模を定めた場合の出力曲線を示
し、これが内燃機関の必須駆動力を示す。もし、内燃機
関の出力規模が曲線Ｃを下回り、曲線Ｃ1 に示すような
ものであった場合、常用最高速度を維持できず、他の交
通の流れに障害となるおそれがある。その反対に、充電
も実行し、内燃機関の耐久性、排気や騒音の問題を考え
た場合には、大きい内燃機関の駆動力として示した曲線
Ｃ2 程度の出力規模を有する内燃機関が必要である。し
かし、この程度の出力規模であっても常用最高速度を維
持することが可能であり、また現行の自動車に搭載され
ている内燃機関と比較すれば、複合原動機の電動機又は
内燃機関の駆動力は、はるかに小さいものの、燃費や排
ガス等、複合原動機としての長所を損なわず、しかも複
合原動機が小型になる。
【００１８】かかる構成によれば、平坦路で常用最高速
度を維持する出力以上の出力を有する電動機、内燃機関
を備えることにより、複合原動機を使用に耐え得るよう
にすることが出来る。即ち、電動機又は内燃機関がかか
る出力を有しているので、電動機だけにより平坦路で常
用最高速度で走行しているときに、出力を補うために内
燃機関を頻繁に始動・停止させるようなことがなく、内
燃機関の耐久性を向上させることが出来、また、高速道
路を走行中、蓄電池の貯蔵電力が欠乏してきたときで
も、内燃機関により走行用駆動力を供給するとともに蓄
電池に必要な充電用電力を供給することが出来、さらに
内燃機関だけでも電気自動車を走行させることも出来
る。
度を維持する出力以上の出力を有する電動機、内燃機関
を備えることにより、複合原動機を使用に耐え得るよう
にすることが出来る。即ち、電動機又は内燃機関がかか
る出力を有しているので、電動機だけにより平坦路で常
用最高速度で走行しているときに、出力を補うために内
燃機関を頻繁に始動・停止させるようなことがなく、内
燃機関の耐久性を向上させることが出来、また、高速道
路を走行中、蓄電池の貯蔵電力が欠乏してきたときで
も、内燃機関により走行用駆動力を供給するとともに蓄
電池に必要な充電用電力を供給することが出来、さらに
内燃機関だけでも電気自動車を走行させることも出来
る。
【００１９】そして、現行の内燃機関だけによる自動車
と比較して、複合原動機としての長所を損なうことなく
複合原動機を小型化、軽量化することが出来る。尚、本
実施例では、実態としての最高速度を120km/Hrとした
が、制作したい自動車の性格によっては多少の調整が必
要である。例えば、複合原動機付きの自動車としては不
向きではあるが、高性能スポーツカーでは、この速度設
定ではやや不足であろうし、省エネと低公害性の電気自
動車を必要とする市街地専用車を設計するとすれば、こ
の速度設定よりもかなり低い速度を常用最高速度として
も差支えない。
と比較して、複合原動機としての長所を損なうことなく
複合原動機を小型化、軽量化することが出来る。尚、本
実施例では、実態としての最高速度を120km/Hrとした
が、制作したい自動車の性格によっては多少の調整が必
要である。例えば、複合原動機付きの自動車としては不
向きではあるが、高性能スポーツカーでは、この速度設
定ではやや不足であろうし、省エネと低公害性の電気自
動車を必要とする市街地専用車を設計するとすれば、こ
の速度設定よりもかなり低い速度を常用最高速度として
も差支えない。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる電気自動車の複合原動機では、電動機だけで、電
気自動車を平坦路において常用最高速度で走行させるこ
とができ、電動機を主とした複合原動機に要求される性
能を満たすことができる。請求項２の発明にかかる電気
自動車の複合原動機では、蓄電池の蓄電量の不足等によ
り電動機の出力が不足するときには、内燃機関だけで、
電気自動車を平坦路において常用最高速度で走行させる
ことができると同時に、電動機用の蓄電池に充電用電力
を供給することが出来る。
かかる電気自動車の複合原動機では、電動機だけで、電
気自動車を平坦路において常用最高速度で走行させるこ
とができ、電動機を主とした複合原動機に要求される性
能を満たすことができる。請求項２の発明にかかる電気
自動車の複合原動機では、蓄電池の蓄電量の不足等によ
り電動機の出力が不足するときには、内燃機関だけで、
電気自動車を平坦路において常用最高速度で走行させる
ことができると同時に、電動機用の蓄電池に充電用電力
を供給することが出来る。
【００２１】請求項３の発明にかかる電気自動車の複合
原動機では、電動機又は内燃機関の夫々の出力を最小限
出力として要求性能を満足しつつ、複合原動機の小型化
を図ることが可能となる。
原動機では、電動機又は内燃機関の夫々の出力を最小限
出力として要求性能を満足しつつ、複合原動機の小型化
を図ることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例の構成図。
【図２】図１の特性説明図。
１ 内燃機関 ２ 動力伝達装置 ３ 電動機
Claims (3)
- 【請求項１】電動機と内燃機関を備えた電気自動車の複
合原動機において、 前記電動機は、平坦路で常用最高速度を維持可能な出力
以上の出力を有することを特徴とする電気自動車の複合
原動機。 - 【請求項２】平坦路で常用最高速度を維持可能な出力以
上の出力を有する内燃機関を備えたことを特徴とする請
求項１に記載の電気自動車の複合原動機。 - 【請求項３】前記常用最高速度における電動機と内燃機
関の出力が略等しくなるように設定したことを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の電気自動車の複合原動
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11296994A JPH07315058A (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 電気自動車の複合原動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11296994A JPH07315058A (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 電気自動車の複合原動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07315058A true JPH07315058A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=14600090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11296994A Pending JPH07315058A (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 電気自動車の複合原動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07315058A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014201308A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトＤｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ．Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 内燃機関と電気機械とを有するハイブリッド車 |
| US9809106B2 (en) | 2013-04-03 | 2017-11-07 | Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft | Hybrid vehicle with internal combustion engine and electric machine |
-
1994
- 1994-05-26 JP JP11296994A patent/JPH07315058A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014201308A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトＤｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ．Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 内燃機関と電気機械とを有するハイブリッド車 |
| US9809106B2 (en) | 2013-04-03 | 2017-11-07 | Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft | Hybrid vehicle with internal combustion engine and electric machine |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041022 |
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| A521 | Request for written amendment filed |
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