JP2012066738A - Electric drive type vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気駆動式車両に関する。 The present invention relates to an electrically driven vehicle.
モータによって走行する電気駆動式車両が知られている。このような車両は、モータに供給される電力を生成する発電装置を備えている。発電装置には、発電機と、この発電機を駆動するためのエンジンとを備え、車両に対して着脱可能なものがある。発電装置により生成された電力は、車両に設けられたバッテリに蓄電される。特許文献1には、エンジンを支持すると共に減衰特性を変更可能な装置が開示されている。 An electrically driven vehicle that travels by a motor is known. Such a vehicle includes a power generation device that generates electric power supplied to the motor. Some power generators include a generator and an engine for driving the generator, and are detachable from the vehicle. The electric power generated by the power generation device is stored in a battery provided in the vehicle. Patent Document 1 discloses a device that supports an engine and can change a damping characteristic.
バッテリの温度が低下すると、バッテリが受け入れ可能な電力が小さくなる恐れがある。 As the temperature of the battery decreases, the battery can accept less power.
そこで、バッテリの温度の低下を抑制できる電気駆動式車両を提供することを課題とする。 Therefore, an object is to provide an electrically driven vehicle that can suppress a decrease in battery temperature.
上記課題は、発電機、前記発電機を駆動するためのエンジン、前記エンジンを支持し減衰特性を変更可能な可変マウント、を含む発電装置と、前記発電機によって生成された電力を蓄電するバッテリと、前記発電装置から伝達された振動を熱に変換可能な変換部と、前記熱を前記バッテリに伝達する放熱部と、前記バッテリの温度を検出する検出部と、前記バッテリの温度が所定値以下の場合には、前記バッテリの温度が前記所定値を超えている場合よりも、前記可変マウントの減衰が小さくなるように前記可変マウントを制御する制御部と、を備えた電気駆動式車両によって達成できる。 The above-mentioned problems include a power generator including a power generator, an engine for driving the power generator, a variable mount that supports the engine and can change a damping characteristic, and a battery that stores electric power generated by the power generator. A converter capable of converting the vibration transmitted from the power generation device into heat; a heat dissipating unit that transmits the heat to the battery; a detecting unit that detects the temperature of the battery; and a temperature of the battery equal to or lower than a predetermined value. In this case, it is achieved by an electrically driven vehicle comprising: a control unit that controls the variable mount so that the attenuation of the variable mount is smaller than when the temperature of the battery exceeds the predetermined value. it can.
可変マウントの減衰が小さくなるように制御することにより、発電装置の振動が熱に変換されて、この熱がバッテリに伝達される。これにより、バッテリの温度の低下が抑制される。 By controlling the attenuation of the variable mount to be small, the vibration of the power generation device is converted into heat, and this heat is transmitted to the battery. Thereby, the fall of the temperature of a battery is suppressed.
バッテリの温度の低下を抑制できる電気駆動式車両を提供できる。 An electrically driven vehicle that can suppress a decrease in battery temperature can be provided.
図1は、本実施例の電気駆動式車両を模式的に示す図である。図1に示すように、電気駆動式車両は、発電装置10、ECU(制御部)50、モータ70、バッテリ90、を有している。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an electrically driven vehicle according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the electrically driven vehicle includes a
発電装置10は、エンジン10a、発電機10b、発電装置側ECU10cを含む。エンジン10aの回転動力は発電機10bに伝達されて発電機10bが駆動する。これにより、発電機10bには電力が発生する。このように、発電機10bはエンジン10aの駆動力を電力に変換する。発電機10bにより生じた電力はバッテリ90に充電される。バッテリ90は、モータ70に電力を供給する。モータ70は、車両を走行するために用いられる。モータ70の動力は、トランスミッション5に伝達される。トランスミッション5に伝達された動力は駆動軸を介して駆動輪2に伝えられる。尚、図1には図示していないが、インバータを介して、バッテリ90と発電機10b、バッテリ90とモータ70とが電気的に接続されている。
The
発電機10bは、ロータとステータとを有する。ロータにはエンジン10aのクランク軸が接続されている。ロータは、複数の永久磁石が設けられている。ステータには、三相コイルが設けられている。エンジン10aがロータを回転させることにより、三相コイルの両端に起電力を生じる。
The
このようにエンジン10aは車両の走行のために用いられるものではなく、発電機10bを駆動するために用いられる。本実施例の電気駆動式車両は、いわゆるシリーズハイブリッド車両である。エンジン10aは、駆動輪2から機械的に切り離されている。
Thus, the
発電装置側ECU10cは、発電装置10を制御するためのものである。発電装置側ECU10cは、CPU、ROM、RAM等を備えている。発電装置側ECU10cは、ECU50と通信可能である。
The power generation device side ECU 10 c is for controlling the
ECU50は、詳しくは後述するが、バッテリ90の温度の低下を抑制する制御を実行する。ECU50は、CPU、ROM、RAM等を備え、各種センサからの検出値が出力される。ECU50は、各種センサの検出値に基づいて車両全体の動作を制御する。各種センサとは、例えば、不図示のイグニッションスイッチ、車速センサ等である。ROMには、上記制御を実行するためのプログラムが格納されている。
The
ECU50には、バッテリ90の充電状態(SOC)を検出するSOCセンサ91の検出値が出力される。バッテリ90の残容量が所定値以下の場合には、ECU50はエンジン10aを駆動する。エンジン10aを駆動することにより発電機10bが回転し、これによりバッテリ90が充電される。また、ECU50には、バッテリ90の温度を検出する温度センサ92の検出値が出力される。ECU50は、温度センサ92からの出力値に基づいて、バッテリ90の温度の低下を抑制する制御を実行する。
The
図2は、発電装置10の概略図である。発電装置10は、車両に対して着脱自在である。発電装置10のエンジン10aは、可変マウント20a、マウント20bにより支持されている。また、発電装置10は、支持部材30により支持されている。支持部材30は、バッテリ90上に配置されている。
FIG. 2 is a schematic diagram of the
図3は、エンジン10aの構成についての説明図である。エンジン10aは、複数の気筒を備え、各気筒には軸方向へ摺動自在なピストン12が装填されている。ピストン12は、不図示のクランクシャフトが連結される。ピストン12の上方には、燃焼室Cが形成される。燃焼室Cは、吸気通路11a、排気通路11bが連通している。吸気弁14aは、燃焼室Cと吸気通路11aとの連通状態を切り替える。排気弁14bは、燃焼室Cと排気通路11bとの連通状態を切り替える。尚、吸気通路11aには、図示はしていないが、燃焼室Cへ燃料を噴射する燃料噴射弁が設けられている。吸気通路11a上には、サージタンク15、エアクリーナボックス13a、13bが設けられている。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the configuration of the
エンジン10aは、可変マウント20a及びマウント20b等により、発電装置10の筐体の低壁部19に支持されている。発電装置10の筐体は、エンジン10a、発電機10bを格納している。可変マウント20aは、可変マウントの一例である。具体的には、エンジン10aの支持片18aと、低壁部19に固定された支持台18bとの間で可変マウント20a、マウント20bが支持されている。支持片18a、支持台18bは、共に金属製である。可変マウント20aは、エンジン10aを支持し、減衰特性を変更可能である。可変マウント20aは、エンジンの吸気負圧を利用して動作する。
The
図4、図5は、可変マウント20aの説明図である。可変マウント20aは、外筒金具21、仕切板22、防振基体23、24を含む。外筒金具21は、上部が開口している。仕切板22は、外筒金具21の内径と略同径の外径を有する円板状の剛体からなり外筒金具21の内部を上下2室に仕切る。防振基体23は、ゴムなどの弾性体からなり仕切板22より上側の空間に圧入されて外筒金具21に固着される。防振基体24は、ゴムなどの弾性体からなり仕切板22より下側の空間に圧入されて外筒金具41に固着される。
4 and 5 are explanatory views of the
仕切板22より上側には、防振基体23と仕切板22とに囲まれるよう空間が形成される。この空間は、その周縁が仕切板22に固定されたダイヤフラム25によって空間部26と空間部27とに分割される。空間部26には、液体が封入される。
A space is formed above the
可変マウント20aの仕切板22より下側には、防振基体24と仕切板22とに囲まれるよう形成された空間部28が形成される。空間部28には、液体が封入される。空間部28と空間部26は、仕切板22に形成されるオリフィス29を介して連通する。
A
仕切板22及び外筒金具21には、空間部27と外部とを連通する連通路17cが形成され、この連通路17cは、図3に示すVSV(バキュームスイッチングバルブ)16へ通じている。
The
図3に示すように、VSV16は、連通路17cと、スロットル弁13bより上流の吸気通路11aに接続された通路17aと、サージタンク15に接続された通路17bとが接続された三方弁で構成される。この三方弁は、可変マウント20a及び通路17aの連通(通路17bの閉塞)と可変マウント20a及び通路17bの連通(通路17aの閉塞)とを切り換える弁体、及び発電装置側ECU10cからの制御信号に応じて前記弁体を駆動するソレノイドを有する。ソレノイドは、車両に搭載されたバッテリ90を駆動源とする。
As shown in FIG. 3, the
VSV16にて可変マウント20a及び通路17aが連通されると、図4に示すように、吸気通路11a内を流れる大気(圧)が可変マウント20aの空間部27に導入される。これにより、空間部27の容積が増加される。これと同時に空間部26の容積が縮小され、空間部26内が増圧される。このときの可変マウント20a全体のバネ定数は小さくなり、減衰が大きくなる。
When the
一方、VSV16にて可変マウント20a及び通路17bが連通されると、図5に示すように、サージタンク15内の吸気負圧が可変マウント20aの空間部27に導入される。これにより、空間部27内の大気が吸い出されてダイヤフラム25が仕切板22と密着し、空間部27の容積が縮小される。これと同時に空間部26の容積が増加され、空間部26内の圧力が減圧される。このときの可変マウント20a全体のバネ定数は大きくなり、減衰が小さくなる。このようにダイヤフラム25は、空気の入出により容積が増減する空間部27を画定している。
On the other hand, when the
ECU50は、エンジン10aの振動を吸収する必要がある場合には、可変マウント20aと通路17bとが連通するようVSV16を制御し、図4に示すように空間部26を減圧させる。その結果、可変マウント20aの減衰が大きくなるので、エンジン10aの振動は、可変マウント20aによって吸収される。
When it is necessary to absorb the vibration of the
一方、エンジン10aの振動を吸収する必要がない場合、換言すれば、エンジン10aの振動を支持部材30に伝達する必要がある場合には、ECU50は、可変マウント20aと通路17aとが連通するようVSV16を制御し、図5に示すように空間部26を増圧させる。その結果、可変マウント20aの減衰が小さくなるので、エンジン10aの振動が吸収され難くなる。このように、ECU50は、エンジン10aの吸気通路11aと可変マウント20aの空間部27との連通状態を切り替えるVSV16を制御することにより可変マウント20aの減衰特性を制御する。
On the other hand, when it is not necessary to absorb the vibration of the
VSV16は、発電装置側ECU10cにより制御される。発電装置側ECU10cは、ECU50により制御される。即ち、ECU50は、VSV16への制御指令を発電装置側ECU10cへ出力することにより、発電装置側ECU10cは、VSV16を制御する。これにより、可変マウント20aの減衰が変更される。可変マウント20aの減衰が変更されることにより、可変マウント20aにより指示されているエンジン10aの振動の減衰が変更される。このように、ECU50は、VSV16を制御することによりエンジン10aの振動の減衰を変更することができる。
The
次に、支持部材30について説明する。図6は、支持部材30の説明図である。支持部材30は、積層部33、エネルギー変換部34、2つの基板35、取付板36、放熱部37を含む。図7は、積層部33の一部分の拡大図である。積層部33は、鋼板等の硬質板31と、ゴム等の弾性体32とを含む。硬質板31、弾性体32は、上下方向に交互に複数積層されている。積層部33は、上下一対の基板35の間に配置されている。
Next, the
積層部33には、上下方向に貫通した貫通孔が設けられ、貫通孔内にエネルギー変換部34が配置されている。エネルギー変換部34の材質は、例えば、錫、錫合金、ビスマス、アルミニウム、銅、アンチモン、鉛、銀、亜鉛、鉄、インジウム、またはそれらを主体とした合金等である。
The stacked
基板35の一方は、低壁部19に取り付けられている。基板35の他方には、放熱部37に取付けるための鋼板等の金属板よりなる取付板36が、不図示のボルト等で一体的に固着されている。取付板36には、不図示のボルト等で放熱部37に固着されている。放熱部37は、バッテリ90に固定されている。放熱部37の材質は、例えば、熱容量および熱伝導率の大きい材質であり、金、銀、銅、鉄、アルミニウムのいずれか又はそれらの金属を主体とした合金等である。
One of the
支持部材30の変位、エネルギー変換部34の変位で熱が発生し、その熱は放熱部37に伝達される。エネルギー変換部34の熱は鋼板等の金属板よりなる取付板36を介して、もしくは基板35と取付板36を介して伝達される。
Heat is generated by the displacement of the
図2に示したように、支持部材30は、発電装置10を支持している。このため、エンジン10aが振動した際には、発電装置10自体も振動しエネルギー変換部34も振動する。これにより、エネルギー変換部34は外部から加えられた運動エネルギーを熱エネルギーに変換する。エネルギー変換部34により変換された熱は、放熱部37に伝達され、バッテリ90に伝達される。これにより、バッテリ90の温度の低下が抑制される。
As shown in FIG. 2, the
次に、ECU50が実行するバッテリ90の温度の低下を抑制する制御について説明する。図8は、ECU50が実行するバッテリ90の温度の低下を抑制する制御の一例を示したフローチャートである。図8に示すように、ECU50は、温度センサ92からの出力値に基づいて、バッテリ90の温度が所定値以下であるか否かを判定する(ステップS1)。ここで、所定値とは、例えば、バッテリ90の蓄電の性能が低下するか否かの基準となる温度値である。
Next, the control which suppresses the fall of the temperature of the
バッテリ90の温度が所定値を超えている場合、ECU50は、可変マウント20aと通路17bとが連通するようVSV16を制御し、可変マウント20aの減衰が大きくなるように制御する(ステップS2)。これによりエンジン10aの振動は、可変マウント20aによって吸収される。よって、バッテリ90の温度を低下させる必要がない場合には、エンジン10aを安定して支持することができ、車両の振動を抑制できる。
When the temperature of the
バッテリ90の温度が所定値以下の場合にはECU50は、可変マウント20aと通路17aとが連通するようVSV16を制御し、可変マウント20aの減衰が小さくなるように制御する(ステップS3)。これにより、エンジン10aの振動は支持部材30に伝達されやすくなる。これにより、支持部材30のエネルギー変換部34が振動して、エネルギー変換部34で変換された熱がバッテリ90に伝達される。これにより、バッテリ90の温度が上昇し、温度の低下が抑制される。
When the temperature of the
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
可変マウント20aは、VSV16の電磁ソレノイドへの電圧印加の有無(オン/オフ)を周期的に切り替えることで、空気室27の容積を繰り返し拡大/縮小させることにより、エンジン10aの振動を吸収することもできる。例えば可変マウント20a自体に振動センサを設けて、その出力値に基づいてECU50がVSV16を制御することにより可変マウント20aをアクティブ制御しても良い。従って、例えば、バッテリ90の温度が所定値以下の場合には、図5に示したように、可変マウント20aの減衰が小さくなるように制御し、バッテリ90の温度が所定値を超えている場合には、可変マウント20aを上記のようにアクティブ制御しても良い。
The
上記実施例において、ECU50がバッテリ90の温度に基づいて発電装置側ECU10cに指令を出してVSV16を制御するが、このような構成に限定されない。例えば、発電装置側ECU10cがECU50から送信されるバッテリ90の温度に関する情報に基づいて、VSV16を制御してもよい。
In the above-described embodiment, the
10 発電装置
10a エンジン
10b 発電機
10c 発電装置側ECU
16 VSV
20a 可変マウント
25 ダイヤフラム
27 空間部
30 支持部材
34 エネルギー変換部
37 放熱部
50 ECU(制御部)
70 モータ
90 バッテリ
92 温度センサ
DESCRIPTION OF
16 VSV
70
Claims (2)
前記発電機によって生成された電力を蓄電するバッテリと、
前記発電装置から伝達された振動を熱に変換可能な変換部と、
前記熱を前記バッテリに伝達する放熱部と、
前記バッテリの温度を検出する検出部と、
前記バッテリの温度が所定値以下の場合には、前記バッテリの温度が前記所定値を超えている場合よりも、前記可変マウントの減衰が小さくなるように前記可変マウントを制御する制御部と、を備えた電気駆動式車両。 A power generator including a generator, an engine for driving the generator, and a variable mount that supports the engine and can change a damping characteristic;
A battery for storing electric power generated by the generator;
A conversion unit capable of converting the vibration transmitted from the power generation device into heat;
A heat dissipating part for transferring the heat to the battery;
A detection unit for detecting the temperature of the battery;
A controller that controls the variable mount so that the attenuation of the variable mount is smaller when the temperature of the battery is less than or equal to a predetermined value than when the temperature of the battery exceeds the predetermined value; Electric drive vehicle equipped.
前記制御部は、前記エンジンの吸気通路と前記可変マウントの前記空間部との連通状態を切り替えるバルブを制御することにより前記可変マウントの減衰特性を制御する、請求項1の電気駆動式車両。
The variable mount has a diaphragm that delimits a space part whose volume increases and decreases by the entry and exit of air,
The electrically driven vehicle according to claim 1, wherein the control unit controls a damping characteristic of the variable mount by controlling a valve that switches a communication state between the intake passage of the engine and the space portion of the variable mount.
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WO2024124457A1 (en) * | 2022-12-14 | 2024-06-20 | 宁德时代(上海)智能科技有限公司 | Electric drive device, electric drive system and vehicle |
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