JP2013049297A - Vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、家電等の電気製品の使用が可能な自動車に関する。 The present invention relates to an automobile capable of using electrical products such as home appliances.
従来の自動車においては、搭載されたバッテリの直流電源を交流100V電源に変換する機能を有し、家庭用として普及しているテレビ、ビデオ、扇風機、電気毛布等の電気製品(交流100V電源に接続可能なもの)を接続して使用できるようにしたものがある。 Conventional automobiles have a function of converting a DC power supply of an installed battery into an AC 100V power supply, and are widely used for home appliances such as televisions, videos, electric fans, and electric blankets (connected to an AC 100V power supply). There is something that can be connected and used.
例えば、特許文献1のように、出力交流電圧のソケット等をもたない箱状のインバータ本体と、自動車側直流ソケット(例えば、自動車に搭載されたバッテリに電気的に接続されたシガーライターソケット)に差込まれる入力側プラグ部と相手側電気製品のコンセントが差込まれる出力側ソケット部とが一体の着脱部材と、該着脱部材とインバータ本体とを電気的に接続したハーネスとから構成され、自動車側直流ソケットに差込まれる着脱部材4に相手側電気製品のコンセントが差込まれる出力側ソケット部をもつ自動車用インバータ装置を用いることで、一般的なガソリン車でも電気製品を接続して使用できる。 For example, as in Patent Document 1, a box-shaped inverter main body without an output AC voltage socket or the like, and an automobile-side DC socket (for example, a cigarette lighter socket electrically connected to a battery mounted in an automobile) The input side plug portion to be plugged in and the output side socket portion into which the outlet of the counterpart electric appliance is plugged are composed of an integral detachable member, and a harness electrically connecting the detachable member and the inverter body, By using an inverter device for automobiles that has an output side socket part into which the outlet of the mating electrical appliance is plugged into the detachable member 4 that is plugged into the DC socket on the automobile side, it can be used by connecting electrical appliances to ordinary gasoline vehicles. it can.
また、自動車用インバータ装置に接続される電気機器を過電流や放射ノイズ等から保護するために、特許文献2では、トランスの一次側又は二次側の電流が定格電流に対して過大になったことを検知すると、トランスの一次側のスイッチング回路のデューティ比を絞って出力電流を抑制する電流制限機能を制御部に設けたACインバータが開示されている。
Moreover, in order to protect the electric apparatus connected to the inverter apparatus for motor vehicles from overcurrent, radiation noise, etc., in
以下の分析は、本願発明者により与えられる。 The following analysis is given by the inventor.
以上のように、車載のバッテリの直流電源を交流100V電源に変換して電気製品の使用を可能にしたものでは、自動車が一般的なガソリン車(エンジンを動力源とする自動車、エンジンとモータジェネレータを動力源とするハイブリッド車を含む)の場合、駆動用エンジン(1500cc前後)を動作させて発電モータ(ハイブリッド車の場合はモータジェネレータ)で発電してバッテリに充電しながら電気機器を使用する場合が多いが、使用する電気製品の消費電力(1〜1.5kW)に対し発電量が過剰となるため、燃料を多く消費してしまうといった問題がある。 As described above, in a vehicle in which a DC power source of an in-vehicle battery is converted into an AC 100V power source and an electric product can be used, an automobile is a general gasoline car (an automobile powered by an engine, an engine and a motor generator). In the case of using an electric device while operating a drive engine (around 1500 cc) and generating electricity with a generator motor (motor generator in the case of a hybrid vehicle) and charging the battery However, there is a problem that a large amount of fuel is consumed because the amount of power generation is excessive with respect to the power consumption (1 to 1.5 kW) of the electric product to be used.
また、ガソリン車の場合、電気製品の使用時に車両駆動用エンジンを動作させるかどうかは、ユーザの判断に任されるため、ユーザの判断によってはバッテリをあがらせてしまうおそれがある。一度、バッテリがあがると、たとえ車両駆動用エンジンの燃料が残存していても、容易に車両駆動用エンジンの始動を行えず、車両での自走が不能となるおそれがある。 Further, in the case of a gasoline vehicle, it is up to the user to determine whether or not to operate the vehicle driving engine when using the electric product, and therefore the battery may be increased depending on the user's determination. Once the battery rises, even if the fuel for the vehicle driving engine remains, the vehicle driving engine cannot be started easily, and the vehicle may not be able to run on its own.
さらに、ガソリン車の場合、車両駆動用エンジンを動作した状態で電気機器を長時間使用すると、燃料がなくなり、車両での自走が不能となるおそれがある。 Furthermore, in the case of a gasoline vehicle, if the electric device is used for a long time with the vehicle driving engine running, there is a risk that the fuel will run out and the vehicle will be unable to run on its own.
本発明の主な課題は、エンジン始動不能や自走不能を回避しつつ燃料を効率よく用いて電気製品を接続して使用できる自動車を提供することである。 The main subject of this invention is providing the motor vehicle which can connect and use an electric product using fuel efficiently, avoiding engine starting impossibility and self-propelled impossibility.
本発明の一視点においては、自動車において、車両を走行させる回転動力を出力する1又は複数の動力源と、放電及び蓄電可能なバッテリと、電気機器のプラグと着脱可能に電気的に接続可能であるとともに、前記プラグの接続状態、及び、前記電気機器のON/OFFが監視可能なソケットと、前記バッテリと前記ソケットとの間で直流電源から交流電源に変換するインバータと、前記動力源よりも出力が小さいエンジンを有するとともに、前記エンジンの回転動力により発電可能であり、かつ、発電した電力を前記バッテリに供給可能な発電ユニットと、前記ソケットへの前記プラグの接続状態、及び、前記電気機器のON/OFF、並びに、前記バッテリの充電量に応じて、前記発電ユニットを制御する電子制御装置と、を備えることを特徴とする。 In one aspect of the present invention, an automobile can be detachably and electrically connected to one or more power sources that output rotational power for running the vehicle, a battery that can be discharged and stored, and a plug of an electrical device. And a socket capable of monitoring the connection state of the plug and ON / OFF of the electric device, an inverter for converting a DC power source into an AC power source between the battery and the socket, and a power source. A power generation unit having an engine with a small output, capable of generating power by the rotational power of the engine, and capable of supplying the generated power to the battery, a connection state of the plug to the socket, and the electric device And an electronic control unit that controls the power generation unit according to the amount of charge of the battery. And features.
本発明の前記自動車において、前記電子制御装置は、前記プラグが前記ソケットに接続されるとともに、前記バッテリの充電量が上限値以下であり、かつ、前記電気機器がONであるときに、前記エンジンを始動させて前記発電ユニットにおいて発電するように制御することが好ましい。 In the automobile according to the present invention, the electronic control unit is configured such that when the plug is connected to the socket, a charge amount of the battery is equal to or lower than an upper limit value, and the electric device is ON, the engine It is preferable to control the power generation unit to generate power in the power generation unit.
本発明の前記自動車において、前記電子制御装置は、前記プラグが前記ソケットに接続されるとともに、前記バッテリの充電量が前記上限値よりも大きく、かつ、前記電気機器がONであるときに、前記エンジンを始動させず前記発電ユニットにおいて発電しないように制御することが好ましい。 In the automobile of the present invention, the electronic control device is configured such that when the plug is connected to the socket, the charge amount of the battery is larger than the upper limit value, and the electric device is ON. It is preferable to perform control so that the power generation unit does not generate power without starting the engine.
本発明の前記自動車において、前記電子制御装置は、前記プラグが前記ソケットに接続されるとともに、前記バッテリの充電量が上限値よりも小さい下限値以下であり、かつ、前記電気機器がONであるときに、前記エンジンを始動させて前記発電ユニットにおいて発電するように制御することが好ましい。 In the automobile according to the present invention, the electronic control device is configured such that the plug is connected to the socket, the charge amount of the battery is equal to or lower than a lower limit value smaller than an upper limit value, and the electric device is ON. In some cases, it is preferable to control the power generation unit to generate power by starting the engine.
本発明の前記自動車において、前記電子制御装置は、前記プラグが前記ソケットに接続されるとともに、前記バッテリの充電量が前記下限値よりも大きく、かつ、前記電気機器がONであるときに、前記エンジンを始動させず前記発電ユニットにおいて発電しないように制御することが好ましい。 In the automobile of the present invention, the electronic control device is configured such that when the plug is connected to the socket, the charge amount of the battery is larger than the lower limit value, and the electric device is ON. It is preferable to perform control so that the power generation unit does not generate power without starting the engine.
本発明の前記自動車において、前記電子制御装置は、前記発電ユニットにおいて発電していないときに、前記バッテリの充電量が前記上限値より小さい下限値以下になると、前記エンジンを始動させて前記発電ユニットにおいて発電するように制御することが好ましい。 In the automobile of the present invention, the electronic control unit starts the engine and starts the power generation unit when the amount of charge of the battery is lower than a lower limit value smaller than the upper limit value when the power generation unit is not generating power. It is preferable to control so as to generate electric power.
本発明の前記自動車において、前記電子制御装置は、前記発電ユニットにおいて発電しているときに、前記バッテリの充電量が前記上限値より大きくなると、前記エンジンを停止させ前記発電ユニットにおいて発電しないように制御することが好ましい。 In the automobile of the present invention, the electronic control unit is configured to stop the engine and not generate power in the power generation unit when the charge amount of the battery becomes larger than the upper limit value while generating power in the power generation unit. It is preferable to control.
本発明の前記自動車において、前記電子制御装置は、前記プラグが前記ソケットに接続されるとともに、前記バッテリの充電量が上限値よりも小さい下限値以下であり、かつ、前記電気機器がONであるときに、前記エンジンを始動させてフル出力動作で前記発電ユニットにおいて発電するように制御することが好ましい。 In the automobile according to the present invention, the electronic control device is configured such that the plug is connected to the socket, the charge amount of the battery is equal to or lower than a lower limit value smaller than an upper limit value, and the electric device is ON. Sometimes, it is preferable to control the power generation unit to generate electric power by starting the engine and operating at full power.
本発明の前記自動車において、前記電子制御装置は、前記プラグが前記ソケットに接続されるとともに、前記バッテリの充電量が前記下限値よりも大きく、かつ、前記電気機器がONであるときに、前記エンジンを始動させて前記フル出力動作よりも低い必要出力動作で前記発電ユニットにおいて発電するように制御することが好ましい。 In the automobile of the present invention, the electronic control device is configured such that when the plug is connected to the socket, the charge amount of the battery is larger than the lower limit value, and the electric device is ON. It is preferable to control the power generation unit to generate power with a required output operation lower than the full output operation by starting the engine.
本発明の前記自動車において、前記電子制御装置は、前記エンジンが前記必要出力動作で前記発電ユニットにおいて発電しているときに、前記バッテリの充電量が減少していると、前記エンジンを前記フル出力動作で前記発電ユニットにおいて発電するように制御することが好ましい。 In the automobile of the present invention, the electronic control unit outputs the engine at the full output when the charge amount of the battery is reduced when the engine is generating power in the power generation unit in the required output operation. It is preferable to control the power generation unit to generate power in operation.
本発明の前記自動車において、前記電子制御装置は、前記エンジンが前記フル出力動作で前記発電ユニットにおいて発電しているときに、前記バッテリの充電量が前記上限値より大きくなると、前記エンジンを前記必要出力動作で前記発電ユニットにおいて発電するように制御することが好ましい。 In the automobile according to the present invention, the electronic control unit requires the engine when the charge amount of the battery becomes larger than the upper limit value when the engine is generating power in the power generation unit in the full output operation. It is preferable to control the power generation unit to generate power in an output operation.
本発明の前記自動車において、前記電子制御装置は、前記発電ユニットにおいて発電しているときに、前記電気機器がOFFになると、前記エンジンを停止させ前記発電ユニットにおいて発電しないように制御することが好ましい。 In the automobile of the present invention, it is preferable that the electronic control unit controls the engine to stop and not generate power in the power generation unit when the electric device is turned off while generating power in the power generation unit. .
本発明の前記自動車において、前記電子制御装置は、前記動力源を制御することが好ましい。 In the automobile of the present invention, it is preferable that the electronic control device controls the power source.
本発明の前記自動車において、前記動力源は、回転駆動可能であるとともに回生により発電可能なモータジェネレータ、及び、燃料の燃焼により回転動力を出力するエンジンの一方又は両方であることが好ましい。 In the automobile of the present invention, it is preferable that the power source is one or both of a motor generator that can be rotationally driven and can generate electric power by regeneration, and an engine that outputs rotational power by burning fuel.
本発明によれば、バッテリの充電量や、電気機器の使用状況を監視しながら発電ユニットを制御するので、エンジン始動不能や自走不能を回避しつつ燃料を効率よく用いて電気製品を接続して使用できる。 According to the present invention, the power generation unit is controlled while monitoring the amount of charge of the battery and the usage status of the electrical equipment. Can be used.
本発明の実施形態に係る自動車では、車両を走行させる回転動力を出力する1又は複数の動力源(図1の14)と、放電及び蓄電可能なバッテリ(図1の16)と、電気機器のプラグと着脱可能に電気的に接続可能であるとともに、前記プラグの接続状態、及び、前記電気機器のON/OFFが監視可能なソケット(図1の18)と、前記バッテリと前記ソケットとの間で直流電源から交流電源に変換するインバータ(図1の17)と、前記動力源よりも出力が小さいエンジン(図1の21)を有するとともに、前記エンジンの回転動力により発電可能であり、かつ、発電した電力を前記バッテリに供給可能な発電ユニット(図1の2)と、前記ソケットへの前記プラグの接続状態、及び、前記電気機器のON/OFF、並びに、前記バッテリの充電量に応じて、前記発電ユニットを制御する電子制御装置(図1の19)と、を備える。 In an automobile according to an embodiment of the present invention, one or a plurality of power sources (14 in FIG. 1) that output rotational power for running the vehicle, a battery that can be discharged and stored (16 in FIG. 1), and an electric device A socket (18 in FIG. 1) that can be electrically connected to the plug in a detachable manner and that can monitor the connection state of the plug and ON / OFF of the electric device, and between the battery and the socket. And an inverter (17 in FIG. 1) for converting from a DC power source to an AC power source, an engine (21 in FIG. 1) whose output is smaller than that of the power source, and capable of generating electric power by the rotational power of the engine, and A power generation unit (2 in FIG. 1) capable of supplying generated power to the battery, a connection state of the plug to the socket, ON / OFF of the electric device, and the battery Comprising in response to the charge amount, the electronic control unit for controlling the power generating unit (19 in FIG. 1), the.
なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。 Note that, in the present application, where reference numerals are attached to the drawings, these are only for the purpose of helping understanding, and are not intended to be limited to the illustrated embodiments.
本発明の実施例1に係る自動車について図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施例1に係る自動車の主要部の構成を模式的に示したブロック図である。 An automobile according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a main part of an automobile according to Embodiment 1 of the present invention.
自動車1Aは、モータジェネレータ14で走行する電気自動車ベースとしたシリーズ型ハイブリッド車両である。自動車1Aは、エンジン式の小型の発電ユニット2(エンジン21、モータジェネレータ22、及びインバータ23、電子制御装置24)を搭載している。自動車1Aは、エンジン21を発電のためだけに使い、走行をモータジェネレータ14だけで行う。自動車1Aは、高出力のモータジェネレータ14(例えば、100kW程度)に対し、モータジェネレータ22を低出力(例えば、40kW程度)とし、家庭用電源でのプラグイン充電によって航続距離を確保し、電気機器(例えば、テレビ、ビデオ等の家庭用電気機器)を使用するときやバッテリ16の充電要求があるときに高効率にてエンジン21による発電を行う。
The automobile 1 </ b> A is a series hybrid vehicle based on an electric vehicle that runs on a
自動車1Aは、主な構成部として、発電ユニット2と、駆動輪11、12と、差動装置13と、モータジェネレータ14と、インバータ15と、バッテリ16と、インバータ17と、ソケット18と、電子制御装置19と、充電器20と、を有する。
The
発電ユニット2は、数キロワット出力のエンジン21(200cc前後)の回転動力により発電可能な小型発電ユニットである。発電ユニット2は、電気機器の消費電力に対し適当な発電量を出力し、過剰発電分はバッテリ16へ充電可能になっている。発電ユニット2は、電気機器(例えば、テレビ、ビデオ等の家庭用電気機器)を使用するときやバッテリ16の充電要求があるとき発電する。発電ユニット2は、一充電当たりの航続距離の短さを補うためのレンジエクステンダ(航続距離延長装置)ともなる。発電ユニット2は、主な構成部として、エンジン21と、モータジェネレータ22と、インバータ23と、電子制御装置24と、を有する。
The
エンジン21は、例えば、燃料(例えば、ガソリン、軽油などの炭化水素系)の燃焼により回転動力を出力する内燃機関である。エンジン21は、燃料容器(図示せず;ガソリンタンク、ガスボンベ等)と接続されている。エンジン21は、シリンダの内部で燃料を燃焼させ、燃焼により生じた圧力によりピストンを押す力を利用してクランク機構を回転させて回転動力を出力する。エンジン21は、各種センサ、アクチュエータを有し、各種センサ、アクチュエータが電子制御装置24に電気的に接続されており、電子制御装置24によって制御される。エンジン21は、発電・充電要求時(例えば、電気機器がONになった時、バッテリ16のSOC(state of charge;充電量)が下限値以下となった時等)、モータジェネレータ22(別途、スタータモータでも可)からエンジン21への回転動力によりエンジン始動を行い、エンジン始動後、エンジン21からモータジェネレータ22への回転動力によりモータジェネレータ22を駆動して発電する。エンジン21は、発電・充電要求がなかった時(例えば、電気機器がOFFになった時、バッテリ16のSOCが上限値(>下限値)以上となった時等)、停止する。
The
モータジェネレータ22は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である。モータジェネレータ22の回転軸は、エンジン21の回転軸に連結されている。モータジェネレータ22は、インバータ23(昇降圧コンバータを含む)を介してバッテリ16と電力のやり取りを行なう。モータジェネレータ22は、エンジン21からの回転動力を用いて発電してバッテリ16を充電したり、バッテリ16からの電力を用いて回転動力をエンジン21に伝達してエンジン21を始動することができる。なお、エンジン21を始動させるスタータモータが存在する場合には、モータジェネレータ22の代わりに発電専用のオルタネータを用いることができる。
The
インバータ23は、モータジェネレータ22とバッテリ16との間で交流電源と直流電源を変換(交流から直流、直流から交流の両方の変換)可能な装置である。インバータ23は、電子制御装置24と電気的に接続されており、電子制御装置24からの制御信号に応じて、モータジェネレータ22の動作(駆動動作、発電動作)を制御する。インバータ23は、バッテリ16とモータジェネレータ22との間の電圧差を調整・変換する昇降圧コンバータを含む。インバータ23は、バッテリ16と電気的に接続されている。
The
電子制御装置24は、エンジン21、及びモータジェネレータ22を制御するコンピュータである。電子制御装置24は、エンジン21、インバータ23及び電子制御装置19と電気的に接続されている。電子制御装置24は、エンジン21(各種センサ)、及び電子制御装置19からの入力信号(所定の状態、制御信号)に応じて、所定のプログラム(データベース、マップ等を含む)に基づいて制御処理を行う。電子制御装置24は、モータジェネレータ22の入出力トルクを制御するためにインバータ23を制御する。電子制御装置24は、エンジン21の吸入空気量・点火時期・燃料噴射量等を制御することでエンジン21の出力トルクを制御する。電子制御装置24は、充電器20による充電中でないバッテリ16のSOCが下限値以下となった時や、電気機器がONになった時に、電子制御装置19からエンジン始動要求を受けることで、エンジン21を始動(発電・充電開始)するように制御する。電子制御装置24は、エンジン21を回転させて発電しているときにおいて、バッテリ16のSOCが上限値以上になった時や、電気機器がOFFになった時に、電子制御装置19からエンジン停止要求を受けることで、エンジン21を停止(発電・充電停止)させてバッテリ16の保護制御を行う。なお、電子制御装置24は、電子制御装置19と一体化されていてもよい。
The
駆動輪11、12は、車両を駆動する左右の車輪である。駆動輪11、12には、モータジェネレータ14からの回転動力が差動装置13を介して伝達される。
The
差動装置13は、モータジェネレータ14からの回転動力を差動可能に駆動輪21、22に伝達する装置である。
The
モータジェネレータ14は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である。モータジェネレータ14は、インバータ15を介してバッテリ16と電力のやり取りを行なう。モータジェネレータ14の回転動力は、差動装置13を介して駆動輪11、12に伝達される。モータジェネレータ14は、駆動輪11、12から差動装置13を介して伝達された回転動力を用いて回生してバッテリ16を充電したり、バッテリ16からの電力を用いて回転動力を出力できる。モータジェネレータ14は、インバータ15を介して電子制御装置19によって制御される。
The
インバータ15は、モータジェネレータ14とバッテリ16との間で交流電源と直流電源を変換(交流から直流、直流から交流の両方の変換)可能な装置である。インバータ15は、電子制御装置19と電気的に接続されており、電子制御装置19からの制御信号に応じて、モータジェネレータ14の動作(駆動動作、回生動作)を制御する。インバータ15は、バッテリ16とモータジェネレータ14との間の電圧差を調整・変換する昇降圧コンバータを含む。インバータ15は、バッテリ16と電気的に接続されている。
The
バッテリ16は、放電及び蓄電可能な2次電池である。バッテリ16は、インバータ15、17、23、及び充電器20と電気的に接続されている。バッテリ16は、電子制御装置19と電気的に接続されており、電子制御装置19によって充電量SOCが監視されている。
The
インバータ17は、バッテリ16とソケット18との間で直流電源から交流電源に変換する装置である。インバータ17は、バッテリ16とソケット18との間の電圧差を調整・変換する昇降圧コンバータを含む。インバータ17は、バッテリ16と電気的に接続されている。
The
ソケット18は、電気機器のプラグ(図示せず;コンセントプラグ)と着脱可能に電気的に接続可能な装置である。ソケット18は、インバータ17と電気的に接続されており、インバータ17からの交流電源を電気機器に向けて出力する。ソケット18は、電子制御装置19に電気的に接続されており、電子制御装置19によってソケット18に電気機器のプラグが接続されているか否か、及び、電気機器がONであるか否かが監視可能な構成となっている。
The
電子制御装置19は、モータジェネレータ14及びバッテリ16を制御するコンピュータである。電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21及びモータジェネレータ22を制御する。電子制御装置19は、インバータ15、バッテリ16、ソケット18、及び、発電ユニット2の電子制御装置24と電気的に接続されている。電子制御装置19は、図示されていないアクセル開度センサ等と電気的に接続されている。電子制御装置19は、ソケット18及びバッテリ16等からの入力信号(電気機器のプラグの接続の有無、電気機器のON/OFF、SOCなど)に応じて、所定のプログラム(データベース、マップ等を含む)に基づいて制御処理を行う。電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介して、モータジェネレータ22の入出力トルクを制御するためにインバータ23を制御する。電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介して、エンジン21の吸入空気量・点火時期・燃料噴射量等を制御することでエンジン21の出力トルクを制御する。電子制御装置19は、バッテリ16の充電量SOCや入出力可能パワー等の内部状態量を監視するとともに、エンジン21を回転させて発電しているときにSOCが上限値以上になったときにエンジン21を止めてバッテリ16の保護制御を行う。電子制御装置19は、アクセル開度に応じて、インバータ15を介してモータジェネレータ14を制御する。電子制御装置19は、電気機器のプラグがソケット18に接続されたときにバッテリ16のSOCを確認し、接続された電気機器のスイッチのON/OFFに応じてエンジン21の動作(停止、始動)を制御する。なお、電子制御装置19は、制御対象のモータジェネレータ14及びバッテリ16ごとに分割した構成であってもよい。また、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24と一体化してもよい。
The
充電器20は、家庭用電源によりバッテリ16を充電するための装置である。充電器20は、一端がバッテリ16に電気的に接続され、他端が家庭用電源に電気的に接続可能となっている。充電器20は、過充電とならないようにバッテリ16を保護する機能を有する。
The
次に、本発明の実施例1に係る自動車の制御動作について図面を用いて説明する。図2は、本発明の実施例1に係る自動車の主要部の制御動作を模式的に示したフローチャート図である。なお、自動車の主要部の構成については、図1を参照されたい。 Next, the control operation of the automobile according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart schematically showing the control operation of the main part of the automobile according to the first embodiment of the present invention. Refer to FIG. 1 for the configuration of the main part of the automobile.
まず、電子制御装置19は、ソケット18に電気機器のプラグが接続されたか否かを確認する(ステップA1)。ソケット18に電気機器のプラグが接続されていない場合(ステップA1のNO)、ステップA1に戻る。
First, the
ソケット18に電気機器のプラグが接続された場合(ステップA1のYES)、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCを確認する(ステップA2)。
When the plug of the electrical device is connected to the socket 18 (YES in step A1), the
ステップA2の後、電子制御装置19は、確認したバッテリ16のSOCが上限値以下であるか否かを確認する(ステップA3)。SOCが上限値以下でない場合(ステップA3のNO)、ステップA12に進む。
After step A2, the
SOCが上限値以下である場合(ステップA3のYES)、電子制御装置19は、電気機器がONになっているか否かを確認する(ステップA4)。電気機器がONになっていない場合(ステップA4のNO)、ステップA4に戻る。
When the SOC is equal to or lower than the upper limit value (YES in step A3), the
電気機器がONになっている場合(ステップA4のYES)、又は、SOCが下限値以下である場合(ステップA15のYES)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21が始動するように制御する(ステップA5)。
When the electrical device is ON (YES in step A4), or when the SOC is equal to or lower than the lower limit (YES in step A15), the
ステップA5の後、又は、SOCが上限値以下である場合(ステップA9のYES)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21の回転動作を維持するように制御する(ステップA6)。
After step A5 or when the SOC is equal to or lower than the upper limit value (YES in step A9), the
ステップA6の後、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCを監視する(ステップA7)。
After step A6, the
ステップA7の後、電子制御装置19は、電気機器がOFFになっているか否かを確認する(ステップA8)。電気機器がOFFになっている場合(ステップA8のYES)、ステップA11に進む。
After step A7, the
電気機器がOFFになっていない場合(ステップA8のNO)、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCが上限値以下であるか否かを確認する(ステップA9)。SOCが上限値以下である場合(ステップA9のYES)、ステップA6に戻る。
If the electrical device is not turned off (NO in step A8), the
SOCが上限値以下でない場合(ステップA9のNO)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21が停止するように制御し(ステップA10)、その後、ステップA13に進む。
If the SOC is not less than or equal to the upper limit value (NO in step A9), the
電気機器がOFFになっている場合(ステップA8のYES)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21が停止するように制御し(ステップA11)、その後、終了し、スタート状態に移行する。
If the electrical device is OFF (YES in step A8), the
SOCが上限値以下でない場合(ステップA3のNO)、電子制御装置19は、電気機器がONになっているか否かを確認する(ステップA12)。電気機器がONになっていない場合(ステップA12のNO)、ステップA12に戻る。
If the SOC is not less than or equal to the upper limit value (NO in step A3), the
ステップA10の後、又は、電気機器がONになっている場合(ステップA12のYES)、若しくは、SOCが下限値以下でない場合(ステップA15のNO)、電子制御装置19は、エンジン21を始動せずに、バッテリ16のSOCを監視する(ステップA13)。
After step A10, or when the electric device is ON (YES in step A12), or when the SOC is not lower than the lower limit (NO in step A15), the
ステップA13の後、電子制御装置19は、電気機器がOFFになっているか否かを確認する(ステップA14)。電気機器がOFFになっている場合(ステップA14のYES)、終了し、スタート状態に移行する。
After step A13, the
電気機器がOFFになっていない場合(ステップA14のNO)、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCが下限値以下であるか否かを確認する(ステップA15)。SOCが下限値以下でない場合(ステップA15のNO)、ステップA13に戻る。SOCが下限値以下である場合(ステップA15のYES)、ステップA5に進む。
When the electrical device is not turned off (NO in step A14), the
実施例1によれば、バッテリ16の充電量や、電気機器の使用状況を監視しながら発電ユニットを制御するので、エンジン始動不能や自走不能を回避しつつ燃料を効率よく用いて電気製品を接続して使用できる。
According to the first embodiment, the power generation unit is controlled while monitoring the amount of charge of the
また、実施例1によれば、ユーザに対しての自動車の使い勝手を向上させることができる。その理由は、エンジンストップ(エンスト)による車両動作不能が回避され、さらに車両(バッテリ16)からの電力の持ち出しのニーズに対応できるからである。 Moreover, according to Example 1, the usability of the motor vehicle with respect to a user can be improved. The reason is that the inoperability of the vehicle due to the engine stop (engine stop) is avoided, and the need for taking out electric power from the vehicle (battery 16) can be met.
また、実施例1によれば、無駄なエネルギーの消費を防止し、燃費を向上させることができる。その理由は、必要量に近い発電が実施でき、発電の余剰分はバッテリ16に充電できるため、ムダが少なく燃費向上に繋がるからである。
Moreover, according to Example 1, consumption of useless energy can be prevented and fuel consumption can be improved. The reason is that power generation close to the required amount can be carried out, and the surplus of power generation can be charged into the
さらに、実施例1によれば、車両に対する災害・緊急時やキャンプ等の野外での付加価値を向上させることができる。その理由は、燃料さえ注ぎ足すことができれば、半永久的に電気機器を使用することができ、また、いつでも自走が可能な状態であるため、緊急避難時や野外キャンプでの使用ニーズに応えることができるからである。 Further, according to the first embodiment, it is possible to improve the added value in the field such as disaster / emergency or camping in the vehicle. The reason for this is that if you can add more fuel, you can use electrical devices semi-permanently, and you can self-propell at any time, so you can meet the needs of emergency evacuation and outdoor camping. Because you can.
本発明の実施例2に係る自動車について図面を用いて説明する。図3は、本発明の実施例2に係る自動車の主要部の制御動作を模式的に示したフローチャート図である。 A vehicle according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a flowchart schematically showing the control operation of the main part of the automobile according to the second embodiment of the present invention.
実施例2は、実施例1の変形例であり、バッテリ(図1の16に相当)のSOCが、上限値以下ではなく、下限値以下とならない限り(ステップB3参照)、バッテリ(図1の16に相当)から電力を持ち出すようにしたものである。なお、実施例2に係る自動車の主要部の構成については、実施例1(図1参照)と同様である。実施例2に係る自動車の制御動作は、以下の通りである。なお、自動車の主要部の構成については、図1を参照されたい。 The second embodiment is a modification of the first embodiment. The battery (corresponding to 16 in FIG. 1) is not less than the upper limit value and not less than the lower limit value (see step B3). Power equivalent to 16). In addition, about the structure of the principal part of the motor vehicle based on Example 2, it is the same as that of Example 1 (refer FIG. 1). The control operation of the automobile according to the second embodiment is as follows. Refer to FIG. 1 for the configuration of the main part of the automobile.
まず、電子制御装置19は、ソケット18に電気機器のプラグが接続されたか否かを確認する(ステップB1)。ソケット18に電気機器のプラグが接続されていない場合(ステップB1のNO)、ステップB1に戻る。
First, the
ソケット18に電気機器のプラグが接続された場合(ステップB1のYES)、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCを確認する(ステップB2)。
When the plug of the electric device is connected to the socket 18 (YES in step B1), the
ステップB2の後、電子制御装置19は、確認したバッテリ16のSOC下限値以下であるか否かを確認する(ステップB3)。SOCが下限値以下でない場合(ステップB3のNO)、ステップB12に進む。
After step B2, the
SOCが下限値以下である場合(ステップB3のYES)、電子制御装置19は、電気機器がONになっているか否かを確認する(ステップB4)。電気機器がONになっていない場合(ステップB4のNO)、ステップB4に戻る。
When the SOC is equal to or lower than the lower limit value (YES in Step B3), the
電気機器がONになっている場合(ステップB4のYES)、又は、SOCが下限値以下である場合(ステップB15のYES)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21が始動するように制御する(ステップB5)。
When the electrical device is ON (YES in step B4), or when the SOC is equal to or lower than the lower limit value (YES in step B15), the
ステップB5の後、又は、SOCが上限値以下である場合(ステップB9のYES)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21の回転動作を維持するように制御する(ステップB6)。
After step B5 or when the SOC is equal to or lower than the upper limit value (YES in step B9), the
ステップB6の後、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCを監視する(ステップB7)。
After step B6, the
ステップB7の後、電子制御装置19は、電気機器がOFFになっているか否かを確認する(ステップB8)。電気機器がOFFになっている場合(ステップB8のYES)、ステップB11に進む。
After step B7, the
電気機器がOFFになっていない場合(ステップB8のNO)、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCが上限値以下であるか否かを確認する(ステップB9)。SOCが上限値以下である場合(ステップB9のYES)、ステップB6に戻る。
If the electrical device is not OFF (NO in step B8), the
SOCが上限値以下でない場合(ステップB9のNO)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21が停止するように制御し(ステップB10)、その後、ステップB13に進む。
If the SOC is not less than or equal to the upper limit value (NO in step B9), the
電気機器がOFFになっている場合(ステップB8のYES)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21が停止するように制御し(ステップB11)、その後、終了し、スタート状態に移行する。
If the electrical device is OFF (YES in step B8), the
SOCが下限値以下でない場合(ステップB3のNO)、電子制御装置19は、電気機器がONになっているか否かを確認する(ステップB12)。電気機器がONになっていない場合(ステップB12のNO)、ステップB12に戻る。
If the SOC is not less than or equal to the lower limit value (NO in step B3), the
ステップB10の後、又は、電気機器がONになっている場合(ステップB12のYES)、若しくは、SOCが下限値以下でない場合(ステップB15のNO)、電子制御装置19は、エンジン21を始動せずに、バッテリ16のSOCを監視する(ステップB13)。
After step B10, or when the electrical device is ON (YES in step B12), or when the SOC is not equal to or lower than the lower limit (NO in step B15), the
ステップB13の後、電子制御装置19は、電気機器がOFFになっているか否かを確認する(ステップB14)。電気機器がOFFになっている場合(ステップB14のYES)、終了し、スタート状態に移行する。
After step B13, the
電気機器がOFFになっていない場合(ステップB14のNO)、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCが下限値以下であるか否かを確認する(ステップB15)。SOCが下限値以下でない場合(ステップB15のNO)、ステップB13に戻る。SOCが下限値以下である場合(ステップB15のYES)、ステップB5に進む。
When the electrical device is not turned off (NO in step B14), the
実施例2によれば、実施例1と同様な効果を奏するとともに、実施例1よりも発電ユニット2のエンジン21の使用頻度を抑えることができる。
According to the second embodiment, the same effects as the first embodiment can be obtained, and the frequency of use of the
本発明の実施例3に係る自動車について図面を用いて説明する。図4は、本発明の実施例3に係る自動車の主要部の制御動作を模式的に示したフローチャート図である。 A vehicle according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a flowchart schematically showing the control operation of the main part of the automobile according to the third embodiment of the present invention.
実施例3は、実施例1の変形例であり、電気機器がONである限り発電ユニット(図1の2に相当)で発電し、バッテリ(図1の16に相当)のSOCに応じてエンジン(図1の21に相当)の出力量を変化させるようにしたものである。なお、実施例3に係る自動車の主要部の構成については、実施例1(図1参照)と同様である。実施例3に係る自動車の制御動作は、以下の通りである。なお、自動車の主要部の構成については、図1を参照されたい。 The third embodiment is a modification of the first embodiment. As long as the electric device is ON, the power generation unit (corresponding to 2 in FIG. 1) generates power, and the engine according to the SOC of the battery (corresponding to 16 in FIG. 1). The output amount (corresponding to 21 in FIG. 1) is changed. In addition, about the structure of the principal part of the motor vehicle based on Example 3, it is the same as that of Example 1 (refer FIG. 1). The control operation of the automobile according to the third embodiment is as follows. Refer to FIG. 1 for the configuration of the main part of the automobile.
まず、電子制御装置19は、ソケット18に電気機器のプラグが接続されたか否かを確認する(ステップC1)。ソケット18に電気機器のプラグが接続されていない場合(ステップC1のNO)、ステップC1に戻る。
First, the
ソケット18に電気機器のプラグが接続された場合(ステップC1のYES)、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCを確認する(ステップC2)。
When the plug of the electrical device is connected to the socket 18 (YES in step C1), the
ステップC2の後、電子制御装置19は、確認したバッテリ16のSOC下限値以下であるか否かを確認する(ステップC3)。SOCが下限値以下でない場合(ステップC3のNO)、ステップC11に進む。
After step C2, the
SOCが下限値以下である場合(ステップC3のYES)、電子制御装置19は、電気機器がONになっているか否かを確認する(ステップC4)。電気機器がONになっていない場合(ステップC4のNO)、ステップC4に戻る。
When the SOC is equal to or lower than the lower limit value (YES in step C3), the
電気機器がONになっている場合(ステップC4のYES)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21が始動するように制御する(ステップC5)。
If the electrical device is ON (YES in step C4), the
ステップC5の後、又は、SOCが上限値以下である場合(ステップC9のYES)、又は、SOCが減少している場合(ステップC16のYES)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21をフル出力動作となるように制御する(ステップC6)。
After step C5, or when the SOC is equal to or lower than the upper limit value (YES in step C9), or when the SOC is decreasing (YES in step C16), the
ステップC6の後、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCを監視する(ステップC7)。
After step C6, the
ステップC7の後、電子制御装置19は、電気機器がOFFになっているか否かを確認する(ステップC8)。電気機器がOFFになっている場合(ステップC8のYES)、ステップC10に進む。
After step C7, the
電気機器がOFFになっていない場合(ステップC8のNO)、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCが上限値以下であるか否かを確認する(ステップC9)。SOCが上限値以下である場合(ステップC9のYES)、ステップC6に戻る。SOCが上限値以下でない場合(ステップC9のNO)、ステップC13に進む。
If the electrical device is not OFF (NO in step C8), the
電気機器がOFFになっている場合(ステップC8のYES)、又は、電気機器がOFFになっている場合(ステップC15のYES)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21が停止するように制御し(ステップC10)、その後、終了し、スタート状態に移行する。
When the electrical device is turned off (YES in step C8) or when the electrical device is turned off (YES in step C15), the
SOCが下限値以下でない場合(ステップC3のNO)、電子制御装置19は、電気機器がONになっているか否かを確認する(ステップC11)。電気機器がONになっていない場合(ステップC11のNO)、ステップC11に戻る。
If the SOC is not less than or equal to the lower limit value (NO in step C3), the
電気機器がONになっている場合(ステップC11のYES)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21が始動するように制御する(ステップC12)。
When the electrical device is ON (YES in step C11), the
ステップC12の後、又は、SOCが上限値以下でない場合(ステップC9のNO)、若しくは、SOCが減少していない場合(ステップC16のNO)、電子制御装置19は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21を必要出力動作(<フル出力動作)となるように制御する(ステップC13)。
After step C12, or when the SOC is not less than or equal to the upper limit value (NO in step C9), or when the SOC is not decreasing (NO in step C16), the
ステップC13の後、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCを監視する(ステップC14)。
After step C13, the
ステップC14の後、電子制御装置19は、電気機器がOFFになっているか否かを確認する(ステップC15)。電気機器がOFFになっている場合(ステップC15のYES)、ステップC10に進む。
After step C14, the
電気機器がOFFになっていない場合(ステップC15のNO)、電子制御装置19は、バッテリ16のSOCが減少しているか否かを確認する(ステップC16)。SOCが減少していない場合(ステップC16のNO)、ステップC13に戻る。SOCが減少している場合(ステップC16のYES)、ステップC6に進む。
If the electrical device is not turned off (NO in step C15), the
実施例3によれば、実施例1と同様な効果を奏するとともに、実施例1よりもバッテリ16からの電力の持ち出しを抑えることができる。
According to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the carry-out of power from the
本発明の実施例4に係る自動車について図面を用いて説明する。図5は、本発明の実施例4に係る自動車の主要部の構成を模式的に示したブロック図である。 An automobile according to Example 4 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a block diagram schematically showing the configuration of the main part of the automobile according to the fourth embodiment of the present invention.
実施例4は、実施例1の変形例であり、実施例1の発電ユニット2に関する制御動作をパラレル型ハイブリッド車両に適用したものである。
The fourth embodiment is a modification of the first embodiment, in which the control operation related to the
自動車1Bは、走行はエンジン36が主体で、発進などのエンジンが苦手な領域や、よりパワーの必要な加速時にモータジェネレータ35がサポートするパラレル型ハイブリッド車両である。自動車1Bは、エンジン式の小型の発電ユニット2(エンジン21、モータジェネレータ22、及びインバータ23、電子制御装置24)を搭載している。自動車1Bは、エンジン21を発電のためだけに使い、走行をモータジェネレータ35及びエンジン36の一方又は両方を使って行う。自動車1Bは、高出力のモータジェネレータ35(例えば、100kW程度)に対し、モータジェネレータ22を低出力(例えば、40kW程度)とし、電気機器(例えば、テレビ、ビデオ等の家庭用電気機器)を使用するときやバッテリ38の充電要求があるときに高効率にてエンジン21による発電を行う。
The
自動車1Bは、主な構成部として、発電ユニット2と、駆動輪31、32と、差動装置33と、変速機34と、モータジェネレータ35と、エンジン36と、インバータ37と、バッテリ38と、インバータ39と、ソケット40と、電子制御装置41と、を有する。なお、発電ユニット2、駆動輪31、32、差動装置33、バッテリ38、インバータ39、及びソケット40については、それぞれ実施例1(図1参照)の発電ユニット2、駆動輪11、12、差動装置13、バッテリ16、インバータ17、及びソケット18と同様である。
The
変速機34は、モータジェネレータ35及びエンジン36の一方又は両方からの回転動力を変速して差動装置33に向けて出力する歯車機構である。変速機34は、モータジェネレータ35及びエンジン36の一方又は両方から出力された回転動力が、トルクコンバータ(図示せず)を介して遊星歯車機構(複数の遊星歯車機構が組み合わさったもの)に入力され、当該遊星歯車機構で変速して差動装置33に向けて出力する。変速機34は、遊星歯車機構における所定の回転要素間を断接可能に係合させるクラッチや、所定の回転要素の回転を止めるブレーキを有し、当該クラッチや当該ブレーキを油圧操作する油圧回路を有し、当該油圧回路においてソレノイドを有する。変速機34は、電子制御装置41に通信可能に接続されており、電子制御装置41によって制御される。
The
モータジェネレータ35は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である。モータジェネレータ35は、インバータ37を介してバッテリ38と電力のやり取りを行なう。モータジェネレータ35の回転動力は、変速機34及び差動装置33を介して駆動輪31、32に伝達される。モータジェネレータ35は、駆動輪31、32から差動装置33及び変速機34を介して伝達された回転動力を用いて回生してバッテリ38を充電したり、バッテリ38からの電力を用いて回転動力を出力できる。モータジェネレータ35は、エンジン36の回転動力によって発電してバッテリ38を充電することができる。モータジェネレータ35は、エンジン36を始動させるときのスタータモータとしても用いることができる。モータジェネレータ35は、インバータ37を介して電子制御装置41によって制御される。
The
エンジン36は、例えば、燃料(例えば、ガソリン、軽油などの炭化水素系)の燃焼により回転動力を出力する内燃機関である。エンジン36の回転動力は、モータジェネレータ35及び変速機34に伝達される。エンジン36は、燃料容器(図示せず;ガソリンタンク、ガスボンベ等)と接続されている。エンジン36は、シリンダの内部で燃料を燃焼させ、燃焼により生じた圧力によりピストンを押す力を利用してクランク機構を回転させて回転動力を出力する。エンジン36は、各種センサ、アクチュエータを有し、各種センサ、アクチュエータが電子制御装置41に電気的に接続されており、電子制御装置41によって制御される。
The
インバータ37は、モータジェネレータ35とバッテリ38との間で交流電源と直流電源を変換(交流から直流、直流から交流の両方の変換)可能な装置である。インバータ37は、電子制御装置41と電気的に接続されており、電子制御装置41からの制御信号に応じて、モータジェネレータ35の動作(駆動動作、発電動作、回生動作)を制御する。インバータ37は、バッテリ38とモータジェネレータ35との間の電圧差を調整・変換する昇降圧コンバータを含む。インバータ37は、バッテリ38と電気的に接続されている。
The
電子制御装置41は、変速機34、モータジェネレータ35、エンジン36、及びバッテリ38を制御するコンピュータである。電子制御装置41は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21及びモータジェネレータ22を制御する。電子制御装置41は、変速機34、エンジン36、インバータ37、バッテリ38、ソケット40、及び、発電ユニット2の電子制御装置24と電気的に接続されている。電子制御装置41は、図示されていないアクセル開度センサ等と電気的に接続されている。電子制御装置41は、ソケット40及びバッテリ38等からの入力信号(電気機器のプラグの接続の有無、電気機器のON/OFF、SOCなど)に応じて、所定のプログラム(データベース、マップ等を含む)に基づいて制御処理を行う。電子制御装置41は、発電ユニット2の電子制御装置24を介して、モータジェネレータ22の入出力トルクを制御するためにインバータ23を制御する。電子制御装置41は、発電ユニット2の電子制御装置24を介して、エンジン21の吸入空気量・点火時期・燃料噴射量等を制御することでエンジン21の出力トルクを制御する。電子制御装置41は、バッテリ38の充電量SOCや入出力可能パワー等の内部状態量を監視するとともに、エンジン21を回転させて発電しているときにSOCが上限値以上になったときにエンジン21を止めてバッテリ38の保護制御を行う。電子制御装置41は、電気機器のプラグがソケット40に接続されたときにバッテリ38のSOCを確認し、接続された電気機器のスイッチのON/OFFに応じてエンジン21の動作(停止、始動)を制御する。電子制御装置41は、アクセル開度等の入力信号に応じて、インバータ37を介してモータジェネレータ35を制御したり、エンジン36を制御する。なお、電子制御装置41は、制御対象の変速機34、モータジェネレータ35、エンジン36、及びバッテリ38ごとに分割した構成であってもよい。また、電子制御装置41は、発電ユニット2の電子制御装置24と一体化してもよい。
The
なお、実施例4に係る発電ユニット2に関する電子制御装置41の制御動作は、実施例1(実施例2、3でも可)と同様である。
The control operation of the
実施例4によれば、実施例1と同様な効果を奏する。 According to the fourth embodiment, the same effect as the first embodiment is obtained.
本発明の実施例5に係る自動車について図面を用いて説明する。図6は、本発明の実施例5に係る自動車の主要部の構成を模式的に示したブロック図である。 An automobile according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram schematically showing the configuration of the main part of the automobile according to the fifth embodiment of the present invention.
実施例5は、実施例1の変形例であり、実施例1の発電ユニット2に関する制御動作をシリーズ・パラレル型ハイブリッド車両に適用したものである。
The fifth embodiment is a modification of the first embodiment, in which the control operation related to the
自動車1Cは、発進・低速などのエンジン56が苦手な領域はモータジェネレータ54だけで走行し、速度が上がるとエンジン56とモータジェネレータ54が効率よく分担して走行するシリーズ・パラレル型ハイブリッド車両である。自動車1Cは、エンジン式の小型の発電ユニット2(エンジン21、モータジェネレータ22、及びインバータ23、電子制御装置24)を搭載している。自動車1Cは、エンジン21を発電のためだけに使い、走行をモータジェネレータ54及びエンジン56の一方又は両方を使って行う。自動車1Cは、高出力のモータジェネレータ54(例えば、100kW程度)に対し、モータジェネレータ22を低出力(例えば、40kW程度)とし、電気機器(例えば、テレビ、ビデオ等の家庭用電気機器)を使用するときやバッテリ60の充電要求があるときに高効率にてエンジン21による発電を行う。
The
自動車1Cは、主な構成部として、発電ユニット2と、駆動輪51、52と、差動装置53と、モータジェネレータ54と、動力分割機構55と、エンジン56と、インバータ57と、オルタネータ58と、インバータ59と、バッテリ60と、インバータ61と、ソケット62と、電子制御装置63と、を有する。なお、発電ユニット2、駆動輪51、52、差動装置53、バッテリ60、インバータ61、及びソケット62については、それぞれ実施例1(図1参照)の発電ユニット2、駆動輪11、12、差動装置13、バッテリ16、インバータ17、及びソケット18と同様である。
The
モータジェネレータ54は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である。モータジェネレータ54は、インバータ57を介してバッテリ60と電力のやり取りを行なう。モータジェネレータ54には、エンジン56の回転動力が動力分割機構55を介して伝達され、エンジン56の回転動力をアシストしたり、エンジン56の回転動力を用いて発電することが可能である。モータジェネレータ54は、動力分割機構55を介してエンジン56に回転動力を伝達して、エンジン56を始動することが可能である。モータジェネレータ54の回転動力は、差動装置53を介して駆動輪51、52に伝達される。モータジェネレータ54は、駆動輪51、52から差動装置53を介して伝達された回転動力を用いて回生してバッテリ60を充電したり、バッテリ60からの電力を用いて回転動力を出力できる。モータジェネレータ54は、インバータ57を介して電子制御装置63によって制御される。
The
動力分割機構55は、エンジン56の回転動力を分割してモータジェネレータ54とオルタネータ58に伝達する機構である。動力分割機構55には、例えば、プラネタリギヤセットを用いることができる。
The
エンジン56は、例えば、燃料(例えば、ガソリン、軽油などの炭化水素系)の燃焼により回転動力を出力する内燃機関である。エンジン56の回転動力は、動力分割機構55を介してモータジェネレータ54に伝達されるとともに、オルタネータ58にも伝達される。エンジン56は、燃料容器(図示せず;ガソリンタンク、ガスボンベ等)と接続されている。エンジン56は、シリンダの内部で燃料を燃焼させ、燃焼により生じた圧力によりピストンを押す力を利用してクランク機構を回転させて回転動力を出力する。エンジン56は、各種センサ、アクチュエータを有し、各種センサ、アクチュエータが電子制御装置63に電気的に接続されており、電子制御装置63によって制御される。
The
インバータ57は、モータジェネレータ54とバッテリ60との間で交流電源と直流電源を変換(交流から直流、直流から交流の両方の変換)可能な装置である。インバータ57は、電子制御装置63と電気的に接続されており、電子制御装置63からの制御信号に応じて、モータジェネレータ54の動作(駆動動作、発電動作、回生動作)を制御する。インバータ57は、バッテリ60とモータジェネレータ54との間の電圧差を調整・変換する昇降圧コンバータを含む。インバータ57は、バッテリ60と電気的に接続されている。
オルタネータ58は、エンジン56から動力分割機構55を介して伝達される機械的運動エネルギーを交流の電気エネルギーへと変換する発電機である。オルタネータ58は、インバータ59を介してバッテリ60と電気的に接続されている。オルタネータ58には、エンジン56の回転動力が動力分割機構55を介して伝達され、エンジン56の回転動力を用いて発電することが可能である。オルタネータ58は、インバータ59を介して電子制御装置63によって制御される。
The
インバータ59は、オルタネータ58とバッテリ60との間で交流電源から直流電源に変換する装置である。インバータ59は、電子制御装置63と電気的に接続されており、電子制御装置63からの制御信号に応じて、オルタネータ58の発電動作を制御する。インバータ59は、バッテリ60とオルタネータ58との間の電圧差を調整・変換する昇降圧コンバータを含む。インバータ59は、バッテリ60と電気的に接続されている。
The
電子制御装置63は、モータジェネレータ54、エンジン56、オルタネータ58、及びバッテリ60を制御するコンピュータである。電子制御装置63は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21及びモータジェネレータ22を制御する。電子制御装置63は、エンジン56、インバータ57、59、バッテリ60、ソケット62、及び、発電ユニット2の電子制御装置24と電気的に接続されている。電子制御装置63は、図示されていないアクセル開度センサ等と電気的に接続されている。電子制御装置63は、ソケット62及びバッテリ60等からの入力信号(電気機器のプラグの接続の有無、電気機器のON/OFF、SOCなど)に応じて、所定のプログラム(データベース、マップ等を含む)に基づいて制御処理を行う。電子制御装置63は、発電ユニット2の電子制御装置24を介して、モータジェネレータ22の入出力トルクを制御するためにインバータ23を制御する。電子制御装置63は、発電ユニット2の電子制御装置24を介して、エンジン21の吸入空気量・点火時期・燃料噴射量等を制御することでエンジン21の出力トルクを制御する。電子制御装置63は、バッテリ60の充電量SOCや入出力可能パワー等の内部状態量を監視するとともに、エンジン21を回転させて発電しているときにSOCが上限値以上になったときにエンジン21を止めてバッテリ60の保護制御を行う。電子制御装置63は、電気機器のプラグがソケット62に接続されたときにバッテリ60のSOCを確認し、接続された電気機器のスイッチのON/OFFに応じてエンジン21の動作(停止、始動)を制御する。電子制御装置63は、アクセル開度等の入力信号に応じて、インバータ57を介してモータジェネレータ54を制御したり、エンジン56を制御する。なお、電子制御装置63は、制御対象のモータジェネレータ54、エンジン56、オルタネータ58、及びバッテリ60ごとに分割した構成であってもよい。また、電子制御装置63は、発電ユニット2の電子制御装置24と一体化してもよい。
The
なお、実施例5に係る発電ユニット2に関する電子制御装置63の制御動作は、実施例1(実施例2、3でも可)と同様である。
The control operation of the
実施例5によれば、実施例1と同様な効果を奏する。 According to the fifth embodiment, the same effect as the first embodiment is obtained.
本発明の実施例6に係る自動車について図面を用いて説明する。図7は、本発明の実施例6に係る自動車の主要部の構成を模式的に示したブロック図である。 An automobile according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram schematically showing the configuration of the main part of the automobile according to the sixth embodiment of the present invention.
実施例6は、実施例1の変形例であり、実施例1の発電ユニット2に関する制御動作をエンジン車両(ガソリン車)に適用したものである。
The sixth embodiment is a modification of the first embodiment, in which the control operation related to the
自動車1Dは、エンジン75のみの動力源で走行する車両である。自動車1Dは、エンジン式の小型の発電ユニット2(エンジン21、モータジェネレータ22、及びインバータ23、電子制御装置24)を搭載している。自動車1Dは、エンジン21を発電のためだけに使い、走行をエンジン75を使って行う。自動車1Dは、モータジェネレータ22を低出力(例えば、40kW程度)とし、電気機器(例えば、テレビ、ビデオ等の家庭用電気機器)を使用するときやバッテリ76の充電要求があるときに高効率にてエンジン21による発電を行う。
The automobile 1 </ b> D is a vehicle that runs with a power source of only the
自動車1Dは、主な構成部として、発電ユニット2と、駆動輪71、72と、差動装置73と、変速機74と、エンジン75と、バッテリ76と、インバータ77と、ソケット78と、電子制御装置79と、を有する。なお、発電ユニット2、駆動輪71、72、差動装置73、バッテリ76、インバータ77、及びソケット78については、それぞれ実施例1(図1参照)の発電ユニット2、駆動輪11、12、差動装置13、バッテリ16、インバータ17、及びソケット18と同様である。
The
変速機74は、エンジン75からの回転動力を変速して差動装置73に向けて出力する歯車機構である。変速機74は、エンジン75から出力された回転動力が、トルクコンバータ(図示せず)を介して遊星歯車機構(複数の遊星歯車機構が組み合わさったもの)に入力され、当該遊星歯車機構で変速して差動装置73に向けて出力する。変速機74は、遊星歯車機構における所定の回転要素間を断接可能に係合させるクラッチや、所定の回転要素の回転を止めるブレーキを有し、当該クラッチや当該ブレーキを油圧操作する油圧回路を有し、当該油圧回路においてソレノイドを有する。変速機74は、電子制御装置79に通信可能に接続されており、電子制御装置79によって制御される。
The
エンジン75と、例えば、燃料(例えば、ガソリン、軽油などの炭化水素系)の燃焼により回転動力を出力する内燃機関である。エンジン75の回転動力は、変速機74に伝達される。エンジン75は、燃料容器(図示せず;ガソリンタンク、ガスボンベ等)と接続されている。エンジン75は、シリンダの内部で燃料を燃焼させ、燃焼により生じた圧力によりピストンを押す力を利用してクランク機構を回転させて回転動力を出力する。エンジン75は、各種センサ、アクチュエータを有し、各種センサ、アクチュエータが電子制御装置79に電気的に接続されており、電子制御装置79によって制御される。
An internal combustion engine that outputs rotational power by combustion of the
電子制御装置79は、変速機74、エンジン75、及びバッテリ76を制御するコンピュータである。電子制御装置79は、発電ユニット2の電子制御装置24を介してエンジン21及びモータジェネレータ22を制御する。電子制御装置79は、変速機74、エンジン75、バッテリ76、ソケット78、及び、発電ユニット2の電子制御装置24と電気的に接続されている。電子制御装置79は、図示されていないアクセル開度センサ等と電気的に接続されている。電子制御装置79は、ソケット78及びバッテリ76等からの入力信号(電気機器のプラグの接続の有無、電気機器のON/OFF、SOCなど)に応じて、所定のプログラム(データベース、マップ等を含む)に基づいて制御処理を行う。電子制御装置79は、発電ユニット2の電子制御装置24を介して、モータジェネレータ22の入出力トルクを制御するためにインバータ23を制御する。電子制御装置79は、発電ユニット2の電子制御装置24を介して、エンジン21の吸入空気量・点火時期・燃料噴射量等を制御することでエンジン21の出力トルクを制御する。電子制御装置79は、バッテリ76の充電量SOCや入出力可能パワー等の内部状態量を監視するとともに、エンジン21を回転させて発電しているときにSOCが上限値以上になったときにエンジン21を止めてバッテリ76の保護制御を行う。電子制御装置79は、電気機器のプラグがソケット78に接続されたときにバッテリ76のSOCを確認し、接続された電気機器のスイッチのON/OFFに応じてエンジン21の動作(停止、始動)を制御する。電子制御装置79は、アクセル開度等の入力信号に応じて、エンジン75を制御する。なお、電子制御装置79は、制御対象の変速機74、エンジン75、及びバッテリ76ごとに分割した構成であってもよい。また、電子制御装置79は、発電ユニット2の電子制御装置24と一体化してもよい。
The
なお、実施例6に係る発電ユニット2に関する電子制御装置41の制御動作は、実施例1(実施例2、3でも可)と同様である。
The control operation of the
実施例6によれば、実施例1と同様な効果を奏する。 According to the sixth embodiment, the same effect as the first embodiment is obtained.
なお、本発明の全開示(請求の範囲及び図面を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。 It should be noted that the embodiments and examples may be changed and adjusted within the scope of the entire disclosure (including claims and drawings) of the present invention and based on the basic technical concept. Various combinations and selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention. That is, the present invention naturally includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the drawings, and the technical idea.
1A、1B、1C、1D 電気自動車
2 発電ユニット
11、12 駆動輪
13 差動装置
14 モータジェネレータ(動力源)
15 インバータ
16 バッテリ
17 インバータ
18 ソケット(コンセント)
19 電子制御装置
20 充電器
21 エンジン
22 モータジェネレータ
23 インバータ
24 電子制御装置
31、32 駆動輪
33 差動装置
34 変速機
35 モータジェネレータ(動力源)
36 エンジン(動力源)
37 インバータ
38 バッテリ
39 インバータ
40 ソケット(コンセント)
41 電子制御装置
51、52 駆動輪
53 差動装置
54 モータジェネレータ(動力源)
55 動力分割機構
56 エンジン(動力源)
57 インバータ
58 オルタネータ
59 インバータ
60 バッテリ
61 インバータ
62 ソケット(コンセント)
63 電子制御装置
71、72 駆動輪
73 差動装置
74 変速機
75 エンジン(動力源)
76 バッテリ
77 インバータ
78 ソケット(コンセント)
79 電子制御装置
1A, 1B, 1C,
15
DESCRIPTION OF
36 Engine (Power source)
37
41
55
57
63
76
79 Electronic control unit
Claims (14)
放電及び蓄電可能なバッテリと、
電気機器のプラグと着脱可能に電気的に接続可能であるとともに、前記プラグの接続状態、及び、前記電気機器のON/OFFが監視可能なソケットと、
前記バッテリと前記ソケットとの間で直流電源から交流電源に変換するインバータと、
前記動力源よりも出力が小さいエンジンを有するとともに、前記エンジンの回転動力により発電可能であり、かつ、発電した電力を前記バッテリに供給可能な発電ユニットと、
前記ソケットへの前記プラグの接続状態、及び、前記電気機器のON/OFF、並びに、前記バッテリの充電量に応じて、前記発電ユニットを制御する電子制御装置と、
を備えることを特徴とする自動車。 One or more power sources that output rotational power for running the vehicle;
A battery capable of discharging and storing; and
A socket that can be detachably electrically connected to a plug of an electric device, and that can monitor the connection state of the plug and ON / OFF of the electric device;
An inverter for converting a direct current power source into an alternating current power source between the battery and the socket;
A power generation unit having an engine whose output is smaller than that of the power source, capable of generating power by the rotational power of the engine, and capable of supplying the generated power to the battery;
An electronic control unit for controlling the power generation unit according to the connection state of the plug to the socket, ON / OFF of the electrical device, and the amount of charge of the battery;
An automobile characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011186873A JP2013049297A (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011186873A JP2013049297A (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2013049297A true JP2013049297A (en) | 2013-03-14 |
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Family Applications (1)
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JP2011186873A Withdrawn JP2013049297A (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Vehicle |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2013049297A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015067200A (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 日野自動車株式会社 | Control device of hybrid vehicle |
-
2011
- 2011-08-30 JP JP2011186873A patent/JP2013049297A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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