JPH1081147A - ハイブリッド電気自動車 - Google Patents
ハイブリッド電気自動車Info
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- JPH1081147A JPH1081147A JP24071696A JP24071696A JPH1081147A JP H1081147 A JPH1081147 A JP H1081147A JP 24071696 A JP24071696 A JP 24071696A JP 24071696 A JP24071696 A JP 24071696A JP H1081147 A JPH1081147 A JP H1081147A
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- hybrid electric
- electric vehicle
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- shaft
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジン駆動、電動機駆動のハイブリッド形
パワートレインを小形軽量化、低コスト化する。小形エ
ンジンの使用を可能にして省エネ、排気公害の減少を図
る。 【解決手段】 化石燃料を動力源とするエンジンと、電
池を動力源とする電動機とによって車輪を駆動するハイ
ブリッド電気自動車に関する。エンジン１００の出力軸
をクラッチ２００を介して２軸入力１軸出力の３軸連結
機８００の一方の入力軸８０１に連結し、電動機３００
の出力軸を減速機１２００を介して３軸連結機８００の
他方の入力軸８０２に連結し、かつ、その出力軸８０３
をユニバーサルジョイント９００ａ，９００ｂ及び動力
伝達軸９０１，９０２を介してデフギアー７００の入力
軸に連結し、その出力軸を車輪８，９に連結することに
より、エンジン駆動系パワートレイン及び電動機駆動系
パワートレインを形成する。
パワートレインを小形軽量化、低コスト化する。小形エ
ンジンの使用を可能にして省エネ、排気公害の減少を図
る。 【解決手段】 化石燃料を動力源とするエンジンと、電
池を動力源とする電動機とによって車輪を駆動するハイ
ブリッド電気自動車に関する。エンジン１００の出力軸
をクラッチ２００を介して２軸入力１軸出力の３軸連結
機８００の一方の入力軸８０１に連結し、電動機３００
の出力軸を減速機１２００を介して３軸連結機８００の
他方の入力軸８０２に連結し、かつ、その出力軸８０３
をユニバーサルジョイント９００ａ，９００ｂ及び動力
伝達軸９０１，９０２を介してデフギアー７００の入力
軸に連結し、その出力軸を車輪８，９に連結することに
より、エンジン駆動系パワートレイン及び電動機駆動系
パワートレインを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化石燃料を動力源
とするエンジンと電池を動力源とする電動機とによって
車輪を駆動するハイブリッド電気自動車のパワートレイ
ンに関する。
とするエンジンと電池を動力源とする電動機とによって
車輪を駆動するハイブリッド電気自動車のパワートレイ
ンに関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は公知のハイブリッド電気自動車の
パワートレインであり、一般にパラレル形ハイブリッド
と呼ばれる方式である。同図において、１はエンジン、
２はクラッチ、３は電動機、４は変速機、５は電動機駆
動用電力変換器、６は電池、７はデフギアー、８は右車
輪，９は左車輪をそれぞれ示す。
パワートレインであり、一般にパラレル形ハイブリッド
と呼ばれる方式である。同図において、１はエンジン、
２はクラッチ、３は電動機、４は変速機、５は電動機駆
動用電力変換器、６は電池、７はデフギアー、８は右車
輪，９は左車輪をそれぞれ示す。
【０００３】同図において、エンジン駆動の場合は、電
力変換器５の動作を停止して電池６からの電力供給を停
止し、クラッチ２をつないでエンジン１の動力で車両を
駆動する。また、電動機駆動（電池駆動）の場合は、ク
ラッチ２を切ってエンジン１を停止し、電力変換器５を
作動させて電動機３で車両を駆動する。
力変換器５の動作を停止して電池６からの電力供給を停
止し、クラッチ２をつないでエンジン１の動力で車両を
駆動する。また、電動機駆動（電池駆動）の場合は、ク
ラッチ２を切ってエンジン１を停止し、電力変換器５を
作動させて電動機３で車両を駆動する。
【０００４】図６は公知の他のハイブリッド電気自動車
のパワートレインであり、一般にシリーズ形ハイブリッ
ドと呼ばれている方式である。同図において、図５と同
一の構成要素には同じ番号を付してある。
のパワートレインであり、一般にシリーズ形ハイブリッ
ドと呼ばれている方式である。同図において、図５と同
一の構成要素には同じ番号を付してある。
【０００５】図６において、１０は発電機、１１は整流
器、１２は減速機である。本システムでは、可変速駆動
は電動機３により行うため図５にあった変速機４は不要
であり、単に減速機１２であれば良い。このシステムに
よるエンジン駆動の場合は、エンジン１を駆動し、発電
機１０及び整流器１１により発生した直流電力によって
電力変換器５を介し電動機３を駆動する。電動機駆動の
場合にはエンジン１を止め、整流器１１による電力発生
を停止して電池６からの電力で電力変換器５を介し電動
機３を駆動する。
器、１２は減速機である。本システムでは、可変速駆動
は電動機３により行うため図５にあった変速機４は不要
であり、単に減速機１２であれば良い。このシステムに
よるエンジン駆動の場合は、エンジン１を駆動し、発電
機１０及び整流器１１により発生した直流電力によって
電力変換器５を介し電動機３を駆動する。電動機駆動の
場合にはエンジン１を止め、整流器１１による電力発生
を停止して電池６からの電力で電力変換器５を介し電動
機３を駆動する。
【０００６】ここで、図５と図６との違いを説明する。
図５の方式において、エンジン駆動の場合には電力変換
器５からの電力供給は停止しており、また、電動機駆動
の場合にはエンジン１からの動力を停止している。すな
わち、図５のパラレル形ハイブリッドは、車両の全運転
範囲（加減速，高速走行等）で運転可能な独立２系統の
パワートレインの並列構成となっている。一方、図６の
シリーズ形ハイブリッドでは、エンジン駆動の場合で
も、機械系の他に、電池６を除く全電気系が作動してい
る。つまり、機械系と電気系とが直列に構成されたパワ
ートレインとなっている。
図５の方式において、エンジン駆動の場合には電力変換
器５からの電力供給は停止しており、また、電動機駆動
の場合にはエンジン１からの動力を停止している。すな
わち、図５のパラレル形ハイブリッドは、車両の全運転
範囲（加減速，高速走行等）で運転可能な独立２系統の
パワートレインの並列構成となっている。一方、図６の
シリーズ形ハイブリッドでは、エンジン駆動の場合で
も、機械系の他に、電池６を除く全電気系が作動してい
る。つまり、機械系と電気系とが直列に構成されたパワ
ートレインとなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図５に示すパラレル形
のハイブリッド方式では、エンジン駆動式でも電動機駆
動式でも、そのパワートレインの機器容量は加速時に必
要な最大出力容量を必要とする。言い換えれば、最大出
力を持ったパワートレインを２系統有する方式である。
このことは、パワートレインの機器が高価となるばかり
でなく、大きさや重量も嵩むのでハイブリッド電気自動
車としては大きな問題であり、現実には実用化されてい
ない。
のハイブリッド方式では、エンジン駆動式でも電動機駆
動式でも、そのパワートレインの機器容量は加速時に必
要な最大出力容量を必要とする。言い換えれば、最大出
力を持ったパワートレインを２系統有する方式である。
このことは、パワートレインの機器が高価となるばかり
でなく、大きさや重量も嵩むのでハイブリッド電気自動
車としては大きな問題であり、現実には実用化されてい
ない。
【０００８】一方、図６のシリーズ形のハイブリッド方
式では、電力変換器、電動機はエンジン駆動と電動機駆
動との共用であるので、図５の方式に比べれば価格や寸
法、重量が軽減する。しかしこの方式でも、全ての機器
は最大出力容量を持たせる必要がある。特に、最大出力
容量を持ったエンジンと最大出力容量を持った電池との
２系統の動力源を必要とするので、価格や寸法、重量が
一般の電池駆動式電気自動車に比べて嵩む。
式では、電力変換器、電動機はエンジン駆動と電動機駆
動との共用であるので、図５の方式に比べれば価格や寸
法、重量が軽減する。しかしこの方式でも、全ての機器
は最大出力容量を持たせる必要がある。特に、最大出力
容量を持ったエンジンと最大出力容量を持った電池との
２系統の動力源を必要とするので、価格や寸法、重量が
一般の電池駆動式電気自動車に比べて嵩む。
【０００９】エンジンと電動機（電池）とのハイブリッ
ド電気自動車はエンジンのみを動力源とするエンジン車
と同等の走行性能を有しており、かつ通常の電池駆動式
電気自動車にある一充電走行距離の制約が無くなるの
で、走行性能は通常の電池駆動式電気自動車に比べて格
段に向上する。しかし、上述のように、公知のハイブリ
ッド電気自動車ではパワートレインの価格、大きさ、重
量に大きな問題があり、より普及を図るためにはこれら
の一層の改善が求められている。
ド電気自動車はエンジンのみを動力源とするエンジン車
と同等の走行性能を有しており、かつ通常の電池駆動式
電気自動車にある一充電走行距離の制約が無くなるの
で、走行性能は通常の電池駆動式電気自動車に比べて格
段に向上する。しかし、上述のように、公知のハイブリ
ッド電気自動車ではパワートレインの価格、大きさ、重
量に大きな問題があり、より普及を図るためにはこれら
の一層の改善が求められている。
【００１０】そこで本発明は、パワートレインの低価格
化、小型化、簡素化を図り、更には省エネルギーや排気
公害の低減を図ると共に、低床式バスへの適用も可能に
したハイブリッド電気自動車を提供しようとするもので
ある。
化、小型化、簡素化を図り、更には省エネルギーや排気
公害の低減を図ると共に、低床式バスへの適用も可能に
したハイブリッド電気自動車を提供しようとするもので
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】車両走行に必要なパワー
トレインの最大出力は、加速性能から要求される出力と
なる。一方、都市内等での定速走行時に必要な出力は、
最大出力の数分の１となる。図７はエンジン車の走行特
性を示した図であり、（ａ）はアクセル全開時のトルク
−車両速度特性、（ｂ）は平坦路の車両の走行抵抗をそ
れぞれ示している。アクセル全開で始動、加速し、速度
Ｖ1でバランス走行する場合の車両の作動は、図に破線
（ｃ）で示す矢印のようになる。
トレインの最大出力は、加速性能から要求される出力と
なる。一方、都市内等での定速走行時に必要な出力は、
最大出力の数分の１となる。図７はエンジン車の走行特
性を示した図であり、（ａ）はアクセル全開時のトルク
−車両速度特性、（ｂ）は平坦路の車両の走行抵抗をそ
れぞれ示している。アクセル全開で始動、加速し、速度
Ｖ1でバランス走行する場合の車両の作動は、図に破線
（ｃ）で示す矢印のようになる。
【００１２】速度Ｖ1で走行する場合は、速度Ｖ1付近で
アクセルを絞り、動作点Ａでバランス走行する。動作点
Ａでバランス走行するトルク−車両速度特性は（ｄ）の
ようになり、この特性のエンジンの出力はアクセル全開
時の数分の１になる。この速度Ｖ1は、一般に都市内走
行時の速度に相当する速度である。
アクセルを絞り、動作点Ａでバランス走行する。動作点
Ａでバランス走行するトルク−車両速度特性は（ｄ）の
ようになり、この特性のエンジンの出力はアクセル全開
時の数分の１になる。この速度Ｖ1は、一般に都市内走
行時の速度に相当する速度である。
【００１３】本発明は、上述の都市内走行でのエンジン
出力は加速時に必要とする最大出力の数分の１であれば
良いことに着目してなされたものであり、出力を加速時
に必要とする最大出力の数分の１としたエンジンをクラ
ッチと一体構造にしてエンジン駆動ユニットを構成し、
その出力軸を、２軸入力１軸出力の３軸連結機の一方の
入力軸に接続する。また、電動機及び減速機を一体構造
にして電動機駆動（電池駆動）ユニットを構成し、その
出力軸を前記３軸連結機の他方の入力軸に接続する。な
お、電動機は電力変換器を介して電池により駆動する。
出力は加速時に必要とする最大出力の数分の１であれば
良いことに着目してなされたものであり、出力を加速時
に必要とする最大出力の数分の１としたエンジンをクラ
ッチと一体構造にしてエンジン駆動ユニットを構成し、
その出力軸を、２軸入力１軸出力の３軸連結機の一方の
入力軸に接続する。また、電動機及び減速機を一体構造
にして電動機駆動（電池駆動）ユニットを構成し、その
出力軸を前記３軸連結機の他方の入力軸に接続する。な
お、電動機は電力変換器を介して電池により駆動する。
【００１４】本発明の電気自動車は、エンジン駆動系と
電動機駆動系とからなるハイブリッドのパワートレイン
システムを有しているが、電動機駆動系は加速に必要な
最大出力を持たせ、エンジン出力は規定速度以上の定速
走行に必要な出力にする。加速時は電動機駆動系のみで
駆動し、加速後の定速走行時はエンジン駆動系のみで走
行する。すなわち、定速走行以外と加速時、減速時は電
動機駆動のみとする。また、エンジン駆動時以外ではク
ラッチを切り、エンジンと車輪駆動系とを切り離すよう
にする。
電動機駆動系とからなるハイブリッドのパワートレイン
システムを有しているが、電動機駆動系は加速に必要な
最大出力を持たせ、エンジン出力は規定速度以上の定速
走行に必要な出力にする。加速時は電動機駆動系のみで
駆動し、加速後の定速走行時はエンジン駆動系のみで走
行する。すなわち、定速走行以外と加速時、減速時は電
動機駆動のみとする。また、エンジン駆動時以外ではク
ラッチを切り、エンジンと車輪駆動系とを切り離すよう
にする。
【００１５】本発明では、車両始動時と加速時とはエン
ジン車のエンジンの最大出力と同じ容量を持つ電動機駆
動系で駆動するので、通常の車両性能で駆動する。ま
た、規定速度以上での定速走行に必要な動力をエンジン
は持っているので、規定速度以上での定速走行時もエン
ジン車と同等の性能を出すことができる。高速での加速
時や規定速度以上での登坂時にエンジン出力以上の出力
が必要な場合は、電動機駆動系パワートレインを作動さ
せてトルクアシストする。
ジン車のエンジンの最大出力と同じ容量を持つ電動機駆
動系で駆動するので、通常の車両性能で駆動する。ま
た、規定速度以上での定速走行に必要な動力をエンジン
は持っているので、規定速度以上での定速走行時もエン
ジン車と同等の性能を出すことができる。高速での加速
時や規定速度以上での登坂時にエンジン出力以上の出力
が必要な場合は、電動機駆動系パワートレインを作動さ
せてトルクアシストする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は、この実施形態の構成を示すもの
であり、図５、図６と同一の構成要素は同一の番号で示
してある。図１において、１００はエンジン、２００は
クラッチであり、これらによって一体構造のエンジン駆
動ユニット１０１が構成されている。一方、３００は電
動機、１２００は減速機であり、これらによって一体構
造の電動機駆動ユニット３０１が構成されている。電動
機３００には、電池６００を電源とする電動機駆動用電
力変換器５００が接続されている。
態を説明する。図１は、この実施形態の構成を示すもの
であり、図５、図６と同一の構成要素は同一の番号で示
してある。図１において、１００はエンジン、２００は
クラッチであり、これらによって一体構造のエンジン駆
動ユニット１０１が構成されている。一方、３００は電
動機、１２００は減速機であり、これらによって一体構
造の電動機駆動ユニット３０１が構成されている。電動
機３００には、電池６００を電源とする電動機駆動用電
力変換器５００が接続されている。
【００１７】８００は２軸入力１軸出力の３軸連結機で
あり、一方の入力軸８０１はクラッチ２００の出力軸に
連結され、他方の入力軸８０２は減速機１２００の出力
軸に連結されている。３軸連結機８００の出力軸８０３
は、ユニバーサルジョイント９００ａ，９００ｂ及び動
力伝達軸９０１，９０２を介してデフギアー７００の入
力軸に連結されている。また、３軸連結機８００の入力
軸８０１，８０２とデフギアー７００の出力軸とは平行
に配置されている。
あり、一方の入力軸８０１はクラッチ２００の出力軸に
連結され、他方の入力軸８０２は減速機１２００の出力
軸に連結されている。３軸連結機８００の出力軸８０３
は、ユニバーサルジョイント９００ａ，９００ｂ及び動
力伝達軸９０１，９０２を介してデフギアー７００の入
力軸に連結されている。また、３軸連結機８００の入力
軸８０１，８０２とデフギアー７００の出力軸とは平行
に配置されている。
【００１８】この実施形態は、実質的に図５のパラレル
ハイブリッド式で変速機４を無くしたパワートレインで
あり、エンジン駆動系及び電動機駆動系のパワートレイ
ンによって左右両方の車輪８，９を駆動するシステムで
ある。ここで、エンジン駆動系パワートレインとは、エ
ンジン１００及びクラッチ２００（エンジン駆動ユニッ
ト１０１）、３軸連結機８００、ユニバーサルジョイン
ト９００ａ，９００ｂ、動力伝達軸９０１，９０２、デ
フギアー７００、車輪駆動軸、車輪８，９からなる系を
言い、電動機駆動系パワートレインとは、電池６００、
電力変換器５００、電動機３００及び減速機１２００
（電動機駆動ユニット３０１）、３軸連結機８００、ユ
ニバーサルジョイント９００ａ，９００ｂ、動力伝達軸
９０１，９０２、デフギアー７００、車輪駆動軸、車輪
８，９からなる系を言う。なお、エンジン出力は、規定
速度以上での定速走行に必要な出力とする（一般的に、
最大出力の１／５程度となる）。
ハイブリッド式で変速機４を無くしたパワートレインで
あり、エンジン駆動系及び電動機駆動系のパワートレイ
ンによって左右両方の車輪８，９を駆動するシステムで
ある。ここで、エンジン駆動系パワートレインとは、エ
ンジン１００及びクラッチ２００（エンジン駆動ユニッ
ト１０１）、３軸連結機８００、ユニバーサルジョイン
ト９００ａ，９００ｂ、動力伝達軸９０１，９０２、デ
フギアー７００、車輪駆動軸、車輪８，９からなる系を
言い、電動機駆動系パワートレインとは、電池６００、
電力変換器５００、電動機３００及び減速機１２００
（電動機駆動ユニット３０１）、３軸連結機８００、ユ
ニバーサルジョイント９００ａ，９００ｂ、動力伝達軸
９０１，９０２、デフギアー７００、車輪駆動軸、車輪
８，９からなる系を言う。なお、エンジン出力は、規定
速度以上での定速走行に必要な出力とする（一般的に、
最大出力の１／５程度となる）。
【００１９】電動機駆動系には、加速に必要な最大出力
を持たせるものとする。停車時はエンジン１００を停止
するが、停車時にエンジンアイドリング運転を行う場合
には、クラッチ２００を切りの状態にしておく。
を持たせるものとする。停車時はエンジン１００を停止
するが、停車時にエンジンアイドリング運転を行う場合
には、クラッチ２００を切りの状態にしておく。
【００２０】本実施形態において、始動・加速時は電動
機駆動系により駆動する。高速域の基準速度以上に達し
たらクラッチ２００をつなぎ、運転しているエンジン１
００と電動機３００とを連結する。エンジン駆動系と電
動機駆動系との切り換えは、図示していないトルク切り
換え制御装置により行い、駆動力の変動ができるだけ少
なくなるように切り換える。
機駆動系により駆動する。高速域の基準速度以上に達し
たらクラッチ２００をつなぎ、運転しているエンジン１
００と電動機３００とを連結する。エンジン駆動系と電
動機駆動系との切り換えは、図示していないトルク切り
換え制御装置により行い、駆動力の変動ができるだけ少
なくなるように切り換える。
【００２１】図２は、この実施形態のエンジン駆動系と
電動機駆動系のパワートレインの出力分担を示した図で
ある。同図において、（ａ）は電動機駆動系パワートレ
インのトルク−車両速度特性、（ｂ）はエンジン駆動系
パワートレインのトルク−車両速度特性をそれぞれ示し
たものである。（ｃ）は、平坦路走行時の走行抵抗をト
ルク−車両速度特性で示したものである。
電動機駆動系のパワートレインの出力分担を示した図で
ある。同図において、（ａ）は電動機駆動系パワートレ
インのトルク−車両速度特性、（ｂ）はエンジン駆動系
パワートレインのトルク−車両速度特性をそれぞれ示し
たものである。（ｃ）は、平坦路走行時の走行抵抗をト
ルク−車両速度特性で示したものである。
【００２２】この実施形態では、同図に示すように最大
出力特性を電動機駆動系に持たせ、エンジン駆動系は車
両速度Ｖ0より高速域でトルクが発生するようになって
いる。この特性は、エンジン車で変速レバーを最高速に
シフトしたトルク−車両速度特性に相当する。
出力特性を電動機駆動系に持たせ、エンジン駆動系は車
両速度Ｖ0より高速域でトルクが発生するようになって
いる。この特性は、エンジン車で変速レバーを最高速に
シフトしたトルク−車両速度特性に相当する。
【００２３】次に、停車から始動・加速後に一定速走行
運転に入る場合の、本実施形態のパワートレインの動作
を図３に基づき説明する。図３は、始動後の時間に対す
る電動機駆動系パワートレインの出力トルク、エンジン
駆動系パワートレインの出力トルク及び車両速度につい
て示したもので、それぞれ（ａ），（ｂ），（ｃ）が対
応する。
運転に入る場合の、本実施形態のパワートレインの動作
を図３に基づき説明する。図３は、始動後の時間に対す
る電動機駆動系パワートレインの出力トルク、エンジン
駆動系パワートレインの出力トルク及び車両速度につい
て示したもので、それぞれ（ａ），（ｂ），（ｃ）が対
応する。
【００２４】アクセルが踏み込まれると、図２の（ａ）
に対応したトルクが発生する。図２（ａ）のトルク−車
両速度特性に従って加速し、図３の（ａ）のように時刻
Ｔ1まで加速する。運転者は目標車両速度（図２では
Ｖ1)に近付くとアクセルを戻すのでトルクが減少し、時
刻Ｔ2で目標速度の走行抵抗に見合ったトルクとなる。
この後、電動機駆動系パワートレインからエンジン駆動
系パワートレインに切り換える。
に対応したトルクが発生する。図２（ａ）のトルク−車
両速度特性に従って加速し、図３の（ａ）のように時刻
Ｔ1まで加速する。運転者は目標車両速度（図２では
Ｖ1)に近付くとアクセルを戻すのでトルクが減少し、時
刻Ｔ2で目標速度の走行抵抗に見合ったトルクとなる。
この後、電動機駆動系パワートレインからエンジン駆動
系パワートレインに切り換える。
【００２５】トルク切り換えは、クラッチ２００をつな
いでエンジントルクを車輪駆動軸に伝えるようにすると
共に、電動機駆動系からのトルクを絞る。このトルク切
り換えはここでは詳述しないが、トルク切り換え制御装
置により、クラッチ２００からの伝達トルクに見合った
分だけ電動機駆動系パワートレインの発生トルクを減少
させる。
いでエンジントルクを車輪駆動軸に伝えるようにすると
共に、電動機駆動系からのトルクを絞る。このトルク切
り換えはここでは詳述しないが、トルク切り換え制御装
置により、クラッチ２００からの伝達トルクに見合った
分だけ電動機駆動系パワートレインの発生トルクを減少
させる。
【００２６】次に、図４は図１のパワートレインを車両
に適用した場合の実施形態を示している。なお、図１と
同一の構成要素は同一番号で示してある。図４におい
て、１０００は車体、１００１は車体の床を示してい
る。この実施形態は、前述した一体構造のエンジン駆動
ユニット１０１及び電動機駆動ユニット３０１を車体１
０００の後部に配置し、後輪によって車両を駆動するシ
ステムである。
に適用した場合の実施形態を示している。なお、図１と
同一の構成要素は同一番号で示してある。図４におい
て、１０００は車体、１００１は車体の床を示してい
る。この実施形態は、前述した一体構造のエンジン駆動
ユニット１０１及び電動機駆動ユニット３０１を車体１
０００の後部に配置し、後輪によって車両を駆動するシ
ステムである。
【００２７】電池６００は車体１０００の中央部の床下
に搭載する。電気バスのような車両では、低床式ででき
るだけ多くの座席数が確保できることが望ましいので、
電池６００を前輪と後輪との間の車体床下に配置するこ
ととした。また、電気バスのような車両では運転台のあ
る車両前部より車両後部の方が駆動系を設置するスペー
スがとれるため、この実施形態では後輪駆動としてい
る。
に搭載する。電気バスのような車両では、低床式ででき
るだけ多くの座席数が確保できることが望ましいので、
電池６００を前輪と後輪との間の車体床下に配置するこ
ととした。また、電気バスのような車両では運転台のあ
る車両前部より車両後部の方が駆動系を設置するスペー
スがとれるため、この実施形態では後輪駆動としてい
る。
【００２８】なお、本発明は、エンジン駆動系及び電動
機駆動系の両パワートレインを備えた電気自動車を対象
としているが、全運転域を電動機駆動系パワートレイン
のみによって運転することも可能である。
機駆動系の両パワートレインを備えた電気自動車を対象
としているが、全運転域を電動機駆動系パワートレイン
のみによって運転することも可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明はエンジン駆動系
と電動機駆動系とのパラレルハイブリッド方式であると
ともに、エンジン容量は加速に必要な最大容量の数分の
１であり、かつ変速機を不要にしたパワートレインであ
るので、次の効果がある。 （１）小形エンジンを使用できるため、 １）エンジン価格の大幅低減が図れる。 ２）省エネルギーが向上する。 ３）排気公害が減少する。 （２）パワートレインの価格低減が可能になる。 （３）エンジン駆動ユニットや電動機駆動ユニットをそ
れぞれ一体構造として車体の後部に配置すると共に、電
池を車体の床下に配置すれば、低床式電気バス等のハイ
ブリッド電気バスへの適用効果が大きい。
と電動機駆動系とのパラレルハイブリッド方式であると
ともに、エンジン容量は加速に必要な最大容量の数分の
１であり、かつ変速機を不要にしたパワートレインであ
るので、次の効果がある。 （１）小形エンジンを使用できるため、 １）エンジン価格の大幅低減が図れる。 ２）省エネルギーが向上する。 ３）排気公害が減少する。 （２）パワートレインの価格低減が可能になる。 （３）エンジン駆動ユニットや電動機駆動ユニットをそ
れぞれ一体構造として車体の後部に配置すると共に、電
池を車体の床下に配置すれば、低床式電気バス等のハイ
ブリッド電気バスへの適用効果が大きい。
【図１】本発明の実施形態としての、ハイブリッド電気
自動車のパワートレインを示す図である。
自動車のパワートレインを示す図である。
【図２】図１の動力分担を示す図である。
【図３】図１の動作説明図である。
【図４】図１のパワートレインを車両に適用した場合の
実施形態を示す図である。
実施形態を示す図である。
【図５】公知のパラレル形ハイブリッド電気自動車のパ
ワートレインを示す図である。
ワートレインを示す図である。
【図６】公知のシリーズ形ハイブリッド電気自動車のパ
ワートレインを示す図である。
ワートレインを示す図である。
【図７】エンジン車の走行特性を示す図である。
１，１００ エンジン ２，２００ クラッチ ３，３００ 電動機 ４ 変速機 ５，５００ 電力変換器 ６，６００ 電池 ７，７００ デフギアー ８ 右車輪 ９ 左車輪 １０ 発電機 １１ 整流器 １２，１２００ 減速機 １０１ エンジン駆動ユニット ３０１ 電動機駆動ユニット ８００ ３軸連結機 ８０１，８０２ 入力軸 ８０３ 出力軸 ９００ａ，９００ｂ ユニバーサルジョイント ９０１，９０２ 動力伝達軸 １０００ 車体 １００１ 車体の床
Claims (9)
- 【請求項１】 化石燃料を動力源とするエンジンと、電
池を動力源とする電動機とによって車輪を駆動するハイ
ブリッド電気自動車において、 エンジンの出力軸をクラッチを介して２軸入力１軸出力
の３軸連結機の一方の入力軸に連結し、電動機の出力軸
を減速機を介して前記３軸連結機の他方の入力軸に連結
し、かつ、前記３軸連結機の出力軸をユニバーサルジョ
イント及び動力伝達軸を介してデフギアーの入力軸に連
結し、デフギアーの出力軸を車輪に連結することによ
り、エンジン駆動系パワートレイン及び電動機駆動系パ
ワートレインを形成したことを特徴とするハイブリッド
電気自動車。 - 【請求項２】 請求項１記載のハイブリッド電気自動車
において、 エンジンとクラッチとを一体構造にしたことを特徴とす
るハイブリッド電気自動車。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のハイブリッド電
気自動車において、 電動機と減速機とを一体構造にしたことを特徴とするハ
イブリッド電気自動車。 - 【請求項４】 請求項１，２または３記載のハイブリッ
ド電気自動車において、 デフギアーの出力軸に連結される駆動車輪を後輪とした
ことを特徴とするハイブリッド電気自動車。 - 【請求項５】 請求項１，２，３または４記載のハイブ
リッド電気自動車において、 電池を前輪と後輪との間の車体床下に搭載したことを特
徴とするハイブリッド電気自動車。 - 【請求項６】 請求項１，２，３，４または５記載のハ
イブリッド電気自動車において、 ３軸連結機の入力軸とデフギアーの出力軸とを平行に配
置したことを特徴とするハイブリッド電気自動車。 - 【請求項７】 請求項１，２，３，４，５または６記載
のハイブリッド電気自動車において、 エンジンの容量は車両が平坦路を規定値以上の速度で走
行するのに必要な容量とし、電動機の容量は車両の加速
運転、減速運転に必要な容量としたことを特徴とするハ
イブリッド電気自動車。 - 【請求項８】 請求項１，２，３，４，５，６または７
記載のハイブリッド電気自動車において、 車両の加速運転、減速運転及び規定値以下の速度では電
動機駆動系パワートレインを作動させ、規定値以上の速
度ではエンジン駆動系パワートレインを作動させること
を特徴とするハイブリッド電気自動車。 - 【請求項９】 請求項１，２，３，４，５，６，７また
は８記載のハイブリッド電気自動車において、 エンジン駆動系パワートレインによる運転状態でエンジ
ン出力が不足した場合は、電動機駆動系パワートレイン
を作動させてトルクアシストすることを特徴とするハイ
ブリッド電気自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24071696A JPH1081147A (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | ハイブリッド電気自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24071696A JPH1081147A (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | ハイブリッド電気自動車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1081147A true JPH1081147A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17063650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24071696A Pending JPH1081147A (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | ハイブリッド電気自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1081147A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000103259A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-11 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車の駆動源切換制御装置 |
| JP2002152906A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-24 | Fukumoto Body:Kk | 複合電気自動車 |
| JP2006025477A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Hitachi Ltd | 列車の制御方法および鉄道車両用制御装置 |
| CN101811433A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-08-25 | 田晓虹 | 油气混合燃料的混合动力*** |
| JP2013151281A (ja) * | 2004-10-29 | 2013-08-08 | Tai-Her Yang | 分離式直列／並列混合二動力駆動システム |
-
1996
- 1996-09-11 JP JP24071696A patent/JPH1081147A/ja active Pending
Cited By (7)
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| JP4610950B2 (ja) * | 2004-07-06 | 2011-01-12 | 株式会社日立製作所 | 列車の制御方法および鉄道車両用制御装置 |
| JP2013151281A (ja) * | 2004-10-29 | 2013-08-08 | Tai-Her Yang | 分離式直列／並列混合二動力駆動システム |
| JP2016175641A (ja) * | 2004-10-29 | 2016-10-06 | 楊 泰和 | 分離式直列／並列混合二動力駆動システム |
| CN101811433A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-08-25 | 田晓虹 | 油气混合燃料的混合动力*** |
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