JP2020157790A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】搭載する電機部品の数を低減することにより、積載性を向上させると共に、コストを低減すること。【解決手段】エンジン３１及び電動モータ３２を搭載する車両３０は、路面Ｒの給電装置１０から非接触で受電する受電部３３と、給電装置１０からの受電が可能な区間Ｋ１では受電部３３により受電する電力を使用して電動モータ３２で走行するようにエンジン３１及び電動モータ３２を制御し、給電装置１０からの受電が不可能な区間Ｋ２ではエンジン３１で走行するようにエンジン３１及び電動モータ３２を制御する制御部３９と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、エンジン及び電動モータを搭載する車両に関する。

従来、エンジン及び走行用の電動モータを搭載するハイブリッド自動車（ＨＥＶ：hybrid electric vehicle）又はプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）等の車両が知られている。このような車両には、バッテリ、インバータ、走行用の電動モータ及び配電盤（Junction Box）等の多くの電機部品が搭載されている。

このような状況において、特許文献１は、ハイブリッド車両に関し、車速及び電池残量の情報を含む車両情報、区間に分けた目的地までの経路情報、及び路面給電設備から、電力受信器を介して受ける給電区間及び給電電力の情報である走行中給電情報に基づいて、目的地までの燃料消費量を最小にする構成を開示している。また、特許文献２は、ハイブリッド車両に関し、蓄電装置の充電容量が高い場合にはモータ走行を選択し、充電容量が少ない場合にはエンジン走行を選択する構成を開示している。

特開２０１７−１３６９４３号公報 国際公開第２０１３／１４５１０４号

しかしながら、特許文献１及び特許文献２においては、バッテリ、インバータ、走行用の電動モータ及び配電盤等の多くの電機部品を搭載しているために、積載性の低下を招くと共にコストの上昇を招くという課題がある。

本発明の目的は、搭載する電機部品の数を低減することにより、積載性を向上させることができると共に、コストを低減することができる車両を提供することである。

本発明に係る車両は、エンジン及び電動モータを搭載する車両であって、路面の給電装置から非接触で受電する受電部と、前記給電装置からの受電が可能な区間では前記受電部により受電する電力を使用して前記電動モータで走行するように前記エンジン及び前記電動モータを制御し、前記給電装置からの受電が不可能な区間では前記エンジンで走行するように前記エンジン及び前記電動モータを制御する制御部と、を有する。

本発明によれば、搭載する電機部品の数を低減することにより、積載性を向上させることができると共に、コストを低減することができる。

本発明の実施の形態に係る車両走行システムの構成を示す図 本発明の実施の形態に係る車両の構成を示すブロック図

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施の形態につき、詳細に説明する。

＜車両走行システムの構成＞
本発明の実施の形態に係る車両走行システム１の構成につき、図１を参照しながら、以下に詳細に説明する。

本実施の形態に係る車両走行システム１は、給電装置１０と、受電装置２０と、車両３０と、を有している。

車両走行システム１において、区間Ｋ１は給電装置１０からの受電が可能な区間であり、区間Ｋ２は給電装置１０からの受電が不可能な区間である。

給電装置１０は、受電が可能な区間Ｋ１において路面Ｒに埋設又は露出して設けられており、路面Ｒを走行する車両に対して非接触で給電する。給電装置１０は、例えば給電コイルを備えており、この給電コイルに通電されることによって給電を行う。

受電装置２０は、受電が可能な区間Ｋ１において路面Ｒに埋設又は露出して設けられており、路面Ｒを走行する車両から非接触で受電する。受電装置２０は、例えば受電コイルを備えており、この受電コイルに誘導電流が流れることによって受電する。

車両３０は、エンジン３１及び電動モータ３２を搭載している。

＜車両の構成＞
本発明の実施の形態に係る車両３０の構成につき、図２を参照しながら、以下に詳細に説明する。

車両３０は、エンジン３１と、電動モータ３２と、受電部３３と、給電部３４と、インバータ３５と、受電可否検出部３６と、駆動制御部３７と、制御部３９と、記憶部４０と、アクセル操作量検出部４１と、車速検出部４２と、を備えている。

エンジン３１は、駆動制御部３７の制御により、外部より給油されたガソリン又は軽油等の燃料を燃焼させて駆動することにより車両３０の駆動輪を回転させる。

電動モータ３２は、インバータ３５から電流を供給されることにより駆動して車両３０の駆動輪を回転させる。また、電動モータ３２は、車両３０の減速時等に発電機として機能し、インバータ３５と共に、回生電力生成部を構成する。

受電部３３は、給電装置１０から給電される電力を非接触で受電し、受電電流をインバータ３５に出力する。

給電部３４は、インバータ３５から入力される給電電流を路面Ｒの受電装置２０に非接触で給電する。

インバータ３５は、制御部３９の制御により、受電部３３から入力される受電電流を所定の周波数に変換して電動モータ３２に供給する。また、電動モータ３２とともに回生電力生成部を構成するときには、回生電力を生成し、生成した回生電力を所定の周波数に変換して給電電流として給電部３４に出力する。

受電可否検出部３６は、路面Ｒからの非接触による受電の可否を検出する。受電可否検出部３６は、例えば、通信機能を備えたカーナビゲーション装置であり、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて車両３０の現在地を算出し、算出した現在地が地図情報において予め設定されている路面Ｒからの受電が可能な区間Ｋ１内であるか否かを検出することにより、受電の可否を検出する。受電可否検出部３６は、このようにして検出した受電の可否の検出結果を示す電気信号を制御部３９に出力する。

駆動制御部３７は、制御部３９の制御により動作して、エンジン３１の図示しない点火栓又は燃料噴射弁等を駆動させてエンジン３１を駆動させる。

制御部３９は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の電子制御装置によって構成されており、記憶部４０に記憶されている制御プログラムを実行することにより動作する。制御部３９は、受電可否検出部３６から入力される電気信号の示す受電の可否の検出結果に基づいて、路面Ｒからの受電が可能な区間Ｋ１では電動モータ３２で走行するようにインバータ３５から電動モータ３２に電流を供給させ、路面Ｒからの受電が不可能な区間Ｋ２ではエンジン３１で走行するように駆動制御部３７を制御してエンジン３１を駆動させる。

制御部３９は、受電が可能な区間Ｋ１において、記憶部４０に記憶されているアクセルの操作量と車速と目標駆動力ｆｔとを対応付けた目標駆動力算出テーブルを参照して、アクセル操作量検出部４１から入力される電気信号の示すアクセルの操作量と、車速検出部４２から入力される電気信号の示す車速と、に対応付けられている目標駆動力ｆｔを求める。制御部３９は、受電が可能な区間Ｋ１において、受電部３３からインバータ３５に出力される受電電流の電流値を算出し、記憶部４０に記憶されている電流値と電動モータ３２の駆動力ｆｒとを対応付けた実駆動力算出テーブルを参照して、算出した電流値に対応付けられている駆動力ｆｒを求める。制御部３９は、駆動力ｆｒが目標駆動力ｆｔよりも小さい場合に、電動モータ３２で走行するようにインバータ３５から電動モータ３２に電流を供給させると共にエンジン３１で走行するように駆動制御部３７を制御してエンジン３１を駆動させることにより、電動モータ３２とエンジン３１とを併用して走行するように制御する。

記憶部４０は、制御プログラム、目標駆動力算出テーブル及び実駆動力算出テーブルを予め記憶している。

アクセル操作量検出部４１は、車両３０のアクセルの操作量を検出し、アクセルの操作量に応じた電気信号を制御部３９に出力する。

車速検出部４２は、車両３０の車速を検出し、車速に応じた電気信号を制御部３９に出力する。

上記の構成を有する車両３０は、バッテリを搭載することなく電動モータ３２によって走行可能である。

＜車両の動作＞
本発明の実施の形態に係る車両３０の動作につき、図１及び図２を参照しながら、以下に詳細に説明する。

制御部３９は、受電可否検出部３６から入力される電気信号に基づいて受電が不可能な区間Ｋ２であると判定した場合に、駆動制御部３７を制御してエンジン３１を駆動させることにより、車両３０がエンジン３１で走行するように制御する。

制御部３９は、受電可否検出部３６から入力される電気信号に基づいて受電が可能な区間Ｋ１であると判定した場合に、インバータ３５を制御して受電部３３で給電装置１０から受電した電流を電動モータ３２に供給させることにより、車両３０が電動モータ３２で走行するように制御する。

制御部３９は、受電可否検出部３６から入力される電気信号に基づいて受電が可能な区間Ｋ１であると判定した場合に、インバータ３５を制御して回生電力生成部により生成した回生電力を給電部３４に供給させると共に給電部３４から受電装置２０に給電させる。このようにして受電装置２０に給電された回生電力は、給電装置１０から後続の車両３０の受電部３３に給電される。

制御部３９は、受電可否検出部３６から入力される電気信号に基づいて受電が可能な区間Ｋ１であると判定した場合に、記憶部４０に記憶されている目標駆動力算出テーブルを参照して、アクセル操作量検出部４１から入力される電気信号の示すアクセルの操作量と、車速検出部４２から入力される電気信号の示す車速と、に対応付けられている目標駆動力ｆｔを求める。また、制御部３９は、受電が可能な区間Ｋ１において、受電部３３からインバータ３５に出力される受電電流の電流値を算出し、記憶部４０に記憶されている実駆動力算出テーブルを参照して、算出した電流値に対応付けられている駆動力ｆｒを求める。そして、制御部３９は、登坂路を走行する場合等の駆動力ｆｒが目標駆動力ｆｔよりも小さい場合に、電動モータ３２で走行するようにインバータ３５から電動モータ３２に電流を供給させると共にエンジン３１で走行するように駆動制御部３７を制御してエンジン３１を駆動させることにより、電動モータ３２とエンジン３１とを併用して走行するように制御する。

このように、本実施の形態によれば、給電装置１０からの受電が可能な区間Ｋ１では受電部３３により受電する電力を使用して電動モータ３２で走行するように制御し、給電装置１０からの受電が不可能な区間Ｋ２ではエンジン３１で走行するように制御することにより、バッテリの搭載を不要にして搭載する電機部品の数を低減することにより、積載性を向上させることができると共に、コストを低減することができる。

また、本実施の形態によれば、受電部３３による受電の可否を検出する受電可否検出部３６を有し、制御部３９は、受電可否検出部３６により受電が可能であることを検出した際に、受電が可能な区間Ｋ１において受電部３３により受電する電力を使用して電動モータ３２で走行するように制御することにより、受電が可能な区間Ｋ１において確実に電動モータ３２を使用して走行することができる。

また、本実施の形態によれば、受電装置２０に給電する給電部３４と、回生電力を生成して給電部３４に供給する回生電力生成部と、を有する。よって、制御部３９は、給電部３４に対して、回生電力生成部から供給される回生電力を受電装置２０に給電するように制御することができる。よって、車両３０においては余剰となった電力を、受電装置２０及び給電装置１０を介して他の車両に供給することができる。したがって、車両走行システム１全体におけるエネルギー効率を向上させることができる。

なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

具体的には、上記実施の形態において、カーナビゲーション装置によって受電が可能な区間Ｋ１を検出したが、路面Ｒに予め設置されている通信装置から受電が可能な区間Ｋ１の情報を送信し、車両３０の通信装置がこの情報を受信した際に受電が可能な区間Ｋ１を検出するようにしてもよいし、任意の方式で受電が可能な区間Ｋ１を検出することができる。

また、上記実施の形態において、受電可否検出部３６を設けずに、受電部３３が給電装置１０から給電された電流を受電した際に電動モータ３２によって走行するようにしてもよい。

また、上記実施の形態において、電動モータ３２の駆動力ｆｒが目標駆動力ｆｔ以上（ｆｔ≦ｆｒ）の場合にも、受電が可能な区間Ｋ１においてエンジン３１と電動モータ３２とを併用して走行するようにしてもよい。この場合には、路面の状況又は状態に関わらずより大きな駆動力を得ることができる。

本発明は、エンジン及び電動モータを搭載する車両に好適である。

１ 車両走行システム
１０ 給電装置
２０ 受電装置
３０ 車両
３１ エンジン
３２ 電動モータ
３３ 受電部
３４ 給電部
３５ インバータ
３６ 受電可否検出部
３７ 駆動制御部
３９ 制御部
４０ 記憶部
４１ アクセル操作量検出部
４２ 車速検出部
Ｒ 路面

Claims (5)

1. エンジン及び電動モータを搭載する車両であって、
   路面の給電装置から非接触で受電する受電部と、
   前記給電装置からの受電が可能な区間では前記受電部により受電する電力を使用して前記電動モータで走行するように前記エンジン及び前記電動モータを制御し、前記給電装置からの受電が不可能な区間では前記エンジンで走行するように前記エンジン及び前記電動モータを制御する制御部と、
   を有する車両。
2. 前記受電部による受電の可否を検出する検出部をさらに有し、
   前記制御部は、
   前記検出部により受電が可能であることを検出した際に、前記受電が可能な区間において前記受電部により受電する電力を使用して前記電動モータで走行するように制御する、
   請求項１記載の車両。
3. 前記制御部は、
   前記受電が可能な区間を走行する際に、前記電動モータと前記エンジンとを併用して走行するように制御する、
   請求項１又は請求項２記載の車両。
4. 前記制御部は、
   前記受電が可能な区間を前記電動モータによって走行する際において所定の駆動力を得られない場合に、前記電動モータと前記エンジンとを併用して走行するように制御する、
   請求項３記載の車両。
5. 回生電力を生成する回生電力生成部と、
   前記回生電力生成部により生成する前記回生電力を給電する給電部と、をさらに有し、
   前記制御部は、
   路面の前記受電が可能な区間の受電装置に対して前記給電部から給電するように制御する、
   請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両。

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