JPH1081147A - Hybrid electric automobile - Google Patents

Hybrid electric automobile

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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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JP
Japan
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engine
hybrid electric
electric vehicle
drive system
shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP24071696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigenori Kinoshita
繁則 木下
Hiroshi Sato
洋 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1081147A publication Critical patent/JPH1081147A/en
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the use of a smaller engine in a hybrid electric automobile and thus save energy and suppress exhaust pollution by reducing the size, weight and costs of a hybrid power train driven by means of an engine and also a motor. SOLUTION: A hybrid electric automobile drives its wheels 8 and 9 by means of an engine 100 which uses fossil fuel as the power source and also a motor 300 which uses a battery 600 as the power source. The output shaft of the engine 100 is connected through a clutch 200 to one input shaft 801 of a three- shaft coupler 800 of a type with two-shaft input and single-shaft output, the output shaft of the motor 300 is connected through a speed reducer 1200 to the other input shaft 802 of the three-shaft coupler 800, and the output shaft 803 of the three-shaft coupler 800 is connected through universal joints 900a and 900b and power transmission shafts 901 and 902 to the input shaft of a differential gear 700 of which output shaft is connected to the wheels 8 and 9, to thereby form an engine-drive system power train and a motor-drive system power train.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power train of a hybrid electric vehicle in which wheels are driven by an engine powered by fossil fuel and an electric motor powered by a battery.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a power train of a known hybrid electric vehicle, which is a system generally called a parallel type hybrid. In the figure, 1 is an engine,
Reference numeral 2 denotes a clutch, 3 denotes an electric motor, 4 denotes a transmission, 5 denotes a motor driving power converter, 6 denotes a battery, 7 denotes a differential gear, 8 denotes a right wheel, and 9 denotes a left wheel.

【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。
In FIG. 1, when the engine is driven, the operation of the power converter 5 is stopped to stop the power supply from the battery 6, and the vehicle is driven by the power of the engine 1 by connecting the clutch 2. In the case of electric motor drive (battery drive), the clutch 2 is disengaged, the engine 1 is stopped, the electric power converter 5 is operated, and the electric motor 3 drives the vehicle.

【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。
FIG. 6 shows a power train of another known hybrid electric vehicle, which is a system generally called a series hybrid. 5, the same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.

【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。
In FIG. 6, 10 is a generator, 11 is a rectifier, and 12 is a speed reducer. In this system, the variable speed drive is performed by the electric motor 3, so the transmission 4 shown in FIG. In the case of driving the engine by this system, the engine 1 is driven, and the electric motor 3 is driven via the power converter 5 by the DC power generated by the generator 10 and the rectifier 11. In the case of motor drive, the engine 1 is stopped, the power generation by the rectifier 11 is stopped, and the motor 3 is driven by the power from the battery 6 via the power converter 5.

【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。
Here, the difference between FIG. 5 and FIG. 6 will be described.
In the system shown in FIG. 5, the power supply from the power converter 5 is stopped when the engine is driven, and the power from the engine 1 is stopped when the motor is driven. That is, the parallel hybrid of FIG. 5 has a parallel configuration of two independent power trains that can operate in the entire operation range (acceleration / deceleration, high-speed running, etc.) of the vehicle. On the other hand, in the series-type hybrid shown in FIG. 6, even when the engine is driven, all the electric systems except the battery 6 operate in addition to the mechanical system. That is, the power train has a mechanical system and an electric system configured in series.

【0007】[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。
In the parallel type hybrid system shown in FIG. 5, the power train requires a maximum output capacity required for acceleration, whether the engine is driven or the motor is driven. In other words, the system has two power trains having the maximum output.
This is a serious problem for a hybrid electric vehicle because power train equipment is expensive and bulky and heavy, and has not been practically used in practice.

【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。
On the other hand, in the series type hybrid system shown in FIG. 6, since the power converter and the motor are used for both the engine drive and the motor drive, the price, size and weight are reduced as compared with the system shown in FIG. However, even in this method, all devices need to have the maximum output capacity. In particular, since two power sources, an engine having the maximum output capacity and a battery having the maximum output capacity, are required, the price, size, and weight are increased as compared with a general battery-powered electric vehicle.

【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。
A hybrid electric vehicle having an engine and an electric motor (battery) has the same running performance as an engine vehicle using only an engine as a power source, and has a chargeable traveling distance that is equal to that of a normal battery-driven electric vehicle. Since the restrictions are eliminated, the driving performance is significantly improved as compared with a normal battery-powered electric vehicle. However, as described above, the known hybrid electric vehicles have significant problems in the price, size, and weight of the power train, and further improvement is required for widespread use.

【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。
Accordingly, the present invention provides a hybrid electric vehicle which is capable of reducing the price, size, and simplification of a power train, further conserving energy and reducing exhaust pollution, and which can be applied to a low floor bus. It is something to offer.

【0011】[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
1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。
The maximum output of the power train required for running the vehicle is the output required from the acceleration performance. On the other hand, the output required when traveling at a constant speed in a city
It is a fraction of the maximum output. 7A and 7B are diagrams showing the running characteristics of the engine vehicle, wherein FIG. 7A shows the torque-vehicle speed characteristics when the accelerator is fully opened, and FIG. 7B shows the running resistance of the vehicle on a flat road. Starting at full throttle, it accelerated, operation of the vehicle when the balanced running at a speed V 1 was made as an arrow indicated by a broken line (c) in FIG.

【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。
[0012] When traveling at a speed V 1 was squeezed accelerator near speed V 1, to balance the running at the operating point A. The torque-vehicle speed characteristic of balanced traveling at the operating point A is as shown in (d), and the output of the engine having this characteristic is a fraction of that when the accelerator is fully opened. The speed V 1 was, it is generally a speed corresponding to the speed during urban driving.

【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。
The present invention has been made in view of the fact that the engine output during the above-mentioned urban driving need only be a fraction of the maximum output required at the time of acceleration. An engine drive unit is constructed by integrating the engine that has a fraction of the maximum output to be integrated with the clutch,
The output shaft is connected to one input shaft of a three-axis coupling machine having two axes and one axis. Further, an electric motor and a speed reducer are integrally formed to constitute an electric motor drive (battery drive) unit, and an output shaft thereof is connected to the other input shaft of the three-shaft coupler. The electric motor is driven by a battery via a power converter.

【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。
The electric vehicle of the present invention has a hybrid power train system including an engine drive system and a motor drive system. The motor drive system has a maximum output required for acceleration, and the engine output is regulated. Make the output necessary for constant speed running at a speed higher than the speed. During acceleration, it is driven only by the motor drive system, and when traveling at a constant speed after acceleration, it runs only with the engine drive system. That is, only the electric motor drive is used during acceleration and deceleration except when traveling at a constant speed. When the engine is not driven, the clutch is disengaged to disconnect the engine from the wheel drive system.

【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。
According to the present invention, the vehicle is driven at a normal vehicle performance at the time of starting the vehicle and at the time of acceleration, since the motor is driven by the motor drive system having the same capacity as the maximum output of the engine of the engine vehicle. Further, since the engine has the power required for constant speed running at a speed higher than the specified speed, the same performance as that of the engine vehicle can be obtained even at a constant speed running at a speed higher than the specified speed. If an output higher than the engine output is required when accelerating at a high speed or climbing a hill at a speed higher than a specified speed, the motor drive system power train is operated to provide torque assist.

【0016】[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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of this embodiment, and the same components as those in FIGS. 5 and 6 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes an engine, and 200 denotes a clutch. These constitute an engine drive unit 101 having an integral structure. On the other hand, reference numeral 300 denotes an electric motor, and 1200 denotes a speed reducer. These constitute an electric motor drive unit 301 having an integral structure. The electric motor 300 is connected to an electric motor driving power converter 500 using a battery 600 as a power source.

【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。
Reference numeral 800 denotes a three-axis coupling machine having two axes and one axis output. One input shaft 801 is connected to the output shaft of the clutch 200, and the other input shaft 802 is connected to the output shaft of the speed reducer 1200. I have. Output shaft 803 of three-axis coupling machine 800
Are connected to the input shaft of the differential gear 700 via universal joints 900a and 900b and power transmission shafts 901 and 902. The input shafts 801 and 802 of the three-shaft coupler 800 and the output shaft of the differential gear 700 are arranged in parallel.

【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)。
This embodiment is a power train which is substantially the parallel hybrid type shown in FIG. 5 and does not have the transmission 4, and both right and left wheels 8, 9 are driven by power trains of an engine drive system and a motor drive system. System. Here, the engine drive system power train means the engine 100 and the clutch 200 (engine drive unit 101), the three-axis coupling machine 800, the universal joints 900a and 900b, the power transmission shafts 901 and 902, the differential gear 700, the wheel drive shaft, and the wheels. 8 and 9; the motor drive system power train is a battery 600;
Power converter 500, electric motor 300, and reduction gear 1200
(Electric motor drive unit 301) Refers to a system including a three-axis coupling machine 800, universal joints 900a and 900b, power transmission shafts 901 and 902, a differential gear 700, a wheel drive shaft, and wheels 8 and 9. Note that the engine output is an output required for constant speed running at or above the specified speed (generally,
About 1/5 of the maximum output).

【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。
It is assumed that the motor drive system has a maximum output required for acceleration. When the vehicle is stopped, the engine 100 is stopped. However, when the engine idling operation is performed when the vehicle is stopped, the clutch 200 is disengaged.

【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。
In this embodiment, the motor is driven by a motor drive system at the time of starting and accelerating. When the speed exceeds the reference speed in the high-speed range, the clutch 200 is engaged, and the operating engine 1
00 and the electric motor 300 are connected. Switching between the engine drive system and the motor drive system is performed by a torque switching control device (not shown), and the switching is performed so that the fluctuation of the driving force is reduced as much as possible.

【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。
FIG. 2 is a diagram showing the output sharing of the power train between the engine drive system and the motor drive system of this embodiment. In the figure, (a) shows the torque-vehicle speed characteristic of the motor drive system power train, and (b) shows the torque-vehicle speed characteristic of the engine drive system power train. (C) shows the running resistance at the time of running on a flat road as a torque-vehicle speed characteristic.

【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。
[0022] In this embodiment, the maximum output characteristic as shown in FIG imparted to the motor drive system, an engine drive system is adapted torque is generated in the high speed range than the vehicle speed V 0. This characteristic corresponds to a torque-vehicle speed characteristic in which the shift lever is shifted to the highest speed in an engine vehicle.

【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。
Next, the operation of the power train according to the present embodiment when the vehicle starts running at a constant speed after starting and accelerating after stopping will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the output torque of the motor drive system power train, the output torque of the engine drive system power train, and the vehicle speed with respect to the time after the start, and (a), (b), and (c) respectively correspond. .

【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
1まで加速する。運転者は目標車両速度(図2では
1)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。
When the accelerator is depressed, FIG.
Generates a torque corresponding to. Torque of FIG. 2 (a) - accelerated according the vehicle speed characteristics, it accelerates until time T 1 as shown in the (a) FIG. When the driver approaches the target vehicle speed (V 1 in FIG. 2), the driver returns the accelerator, so that the torque decreases, and at time T 2 , the torque matches the running resistance of the target speed.
Thereafter, the power train is switched from the motor drive system power train to the engine drive system power train.

【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。
In the torque switching, the engine torque is transmitted to the wheel drive shaft by connecting the clutch 200, and the torque from the motor drive system is reduced. Although the torque switching is not described in detail here, the torque switching control device reduces the generated torque of the motor drive system power train by an amount corresponding to the transmission torque from the clutch 200.

【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。
FIG. 4 shows an embodiment in which the power train of FIG. 1 is applied to a vehicle. The same components as those in FIG. 1 are indicated by the same numbers. In FIG. 4, reference numeral 1000 denotes a vehicle body, and 1001 denotes a floor of the vehicle body. In this embodiment, the engine drive unit 101 and the motor drive unit 301 having the integrated structure described above are connected to the vehicle body 1.
000, and is a system for driving the vehicle by rear wheels.

【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。
Battery 600 is mounted under the floor at the center of vehicle body 1000. For vehicles such as electric buses, it is desirable to have as many seats as possible on low floors,
Battery 600 is arranged under the vehicle floor between the front wheels and the rear wheels. Further, in a vehicle such as an electric bus, a space for installing a drive system is provided in a rear portion of the vehicle more than in a front portion of the vehicle having a driver's cab.

【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。
Although the present invention is directed to an electric vehicle provided with both an engine drive system and an electric motor drive system power train, it is possible to operate the entire operation range only by the electric motor drive system power train.

【0029】[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。
As described above, the present invention is a parallel hybrid system of an engine drive system and an electric motor drive system, and the engine capacity is a fraction of the maximum capacity required for acceleration. Since the power train is unnecessary, the following effects can be obtained. (1) Because a small engine can be used, 1) The engine price can be significantly reduced. 2) Energy saving is improved. 3) Emission pollution is reduced. (2) The price of the power train can be reduced. (3) If the engine drive unit and the electric motor drive unit are arranged as a unitary structure at the rear of the vehicle body and the battery is disposed under the floor of the vehicle body, the effect of applying the invention to a hybrid electric bus such as a low floor electric bus is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a diagram showing a power train of a hybrid electric vehicle as an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動力分担を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing power sharing in FIG. 1;

【図3】図1の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;

【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。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment in which the power train of FIG. 1 is applied to a vehicle.

【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。
FIG. 5 is a diagram showing a power train of a known parallel hybrid electric vehicle.

【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。
FIG. 6 is a diagram showing a power train of a known series-type hybrid electric vehicle.

【図7】エンジン車の走行特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing running characteristics of an engine vehicle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 Engine 2,200 Clutch 3,300 Electric motor 4 Transmission 5,500 Power converter 6,600 Battery 7,700 Differential gear 8 Right wheel 9 Left wheel 10 Generator 11 Rectifier 12,1200 Reduction gear 101 Engine drive unit 301 Motor drive unit 800 3-axis coupler 801 802 Input shaft 803 Output shaft 900a, 900b Universal joint 901 902 Power transmission shaft 1000 Body 1001 Body floor

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. A hybrid electric vehicle in which wheels are driven by an engine using a fossil fuel as a power source and an electric motor using a battery as a power source. An output shaft of the electric motor is connected to the other input shaft of the three-axis coupling device via a speed reducer, and an output shaft of the three-axis coupling device is connected to a universal joint and A hybrid electric vehicle in which an engine drive system power train and an electric motor drive system power train are formed by connecting an input shaft of a differential gear via a power transmission shaft and an output shaft of the differential gear to wheels.
【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。
2. The hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the engine and the clutch are integrated.
【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。
3. The hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the electric motor and the speed reducer have an integral structure.
【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。
4. The hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the drive wheels connected to the output shaft of the differential gear are rear wheels.
【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。
5. The hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the battery is mounted under a vehicle body floor between a front wheel and a rear wheel.
【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。
6. The hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the input shaft of the three-shaft coupler and the output shaft of the differential gear are arranged in parallel.
【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。
7. The hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the engine has a capacity necessary for the vehicle to travel on a flat road at a speed equal to or higher than a specified value. A hybrid electric vehicle characterized in that the capacity of the hybrid electric vehicle is a capacity necessary for accelerating and decelerating the vehicle.
【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。
8. The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, or 7.
The hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the motor drive system power train is operated when the vehicle accelerates, decelerates, and operates at a speed lower than a specified value, and the engine drive system power train is operated at a speed higher than the specified value. Electric car.
【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。
9. The hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein when an engine output is insufficient in an operation state by an engine drive system power train, the electric power of the motor drive system is reduced. A hybrid electric vehicle that operates a train to assist torque.
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