JPH11332015A - ハイブリッド車駆動装置及び駆動方法 - Google Patents
ハイブリッド車駆動装置及び駆動方法Info
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- JPH11332015A JPH11332015A JP10135514A JP13551498A JPH11332015A JP H11332015 A JPH11332015 A JP H11332015A JP 10135514 A JP10135514 A JP 10135514A JP 13551498 A JP13551498 A JP 13551498A JP H11332015 A JPH11332015 A JP H11332015A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ハイブリッド車両において排気エネルギの回
収、過給機を駆動するための損失低減法を具体的に提示
し、エンジン性能をはじめ、燃料経済性、排気浄化性を
向上することを目的とする。 【解決手段】エンジン２と、該エンジンの排気管に設け
られたターボチャージャ１と、該ターボチャージャに設
けられたジェネレータ１Ｇと、エンジンの出力軸に連結
エンジンと駆動車輪との間に配置され駆動トルクをアシ
ストするモータジェネレータ１１を備えたハイブリッド
自動車において、加速運転時など急激に目標トルクが変
化した場合、ターボに設けられたジェネレータ１Ｇと車
両駆動用モータ/ジェネレータ１１を同時に駆動するこ
とを特徴とするハイブリッド車駆動装置。
収、過給機を駆動するための損失低減法を具体的に提示
し、エンジン性能をはじめ、燃料経済性、排気浄化性を
向上することを目的とする。 【解決手段】エンジン２と、該エンジンの排気管に設け
られたターボチャージャ１と、該ターボチャージャに設
けられたジェネレータ１Ｇと、エンジンの出力軸に連結
エンジンと駆動車輪との間に配置され駆動トルクをアシ
ストするモータジェネレータ１１を備えたハイブリッド
自動車において、加速運転時など急激に目標トルクが変
化した場合、ターボに設けられたジェネレータ１Ｇと車
両駆動用モータ/ジェネレータ１１を同時に駆動するこ
とを特徴とするハイブリッド車駆動装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本研究は、エンジンとモータ
の双方を駆動源とし、かつ、過給機を備えたハイブリッ
ド車の駆動装置及び駆動方法に関する。
の双方を駆動源とし、かつ、過給機を備えたハイブリッ
ド車の駆動装置及び駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開平9-65508に記載されている
ように、エンジンの発電機を駆動して電力を発生させ、
その電力で走行用モータを駆動して走行するハイブリッ
ド車両が知られている。ハイブリッド車両において、燃
費低減及び排気浄化は走行状態に応じ適切に駆動源を切
り換えることにより行なわれている。
ように、エンジンの発電機を駆動して電力を発生させ、
その電力で走行用モータを駆動して走行するハイブリッ
ド車両が知られている。ハイブリッド車両において、燃
費低減及び排気浄化は走行状態に応じ適切に駆動源を切
り換えることにより行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようする課題】従来の装置において、エ
ンジン駆動時の排気エネルギの回収は十分に行われてな
く、過給機付きエンジン、特にスーパチャージャを備え
たものについては駆動するための損失が生じる。
ンジン駆動時の排気エネルギの回収は十分に行われてな
く、過給機付きエンジン、特にスーパチャージャを備え
たものについては駆動するための損失が生じる。
【０００４】本発明の目的は、この課題を克服し、排気
エネルギを再利用することや過給機の駆動損失を低減す
ることにより、一層の燃費低減を図ることの可能なハイ
ブリッド車駆動装置及び駆動方法を提供することにあ
る。
エネルギを再利用することや過給機の駆動損失を低減す
ることにより、一層の燃費低減を図ることの可能なハイ
ブリッド車駆動装置及び駆動方法を提供することにあ
る。
【０００５】本発明の他の目的は、排気エネルギの再利
用等による駆動損失の低減により利用可能となったエネ
ルギーを利用して、加速性等の運転特性に優れたハイブ
リッド車駆動装置及び駆動方法を提供することにある。
用等による駆動損失の低減により利用可能となったエネ
ルギーを利用して、加速性等の運転特性に優れたハイブ
リッド車駆動装置及び駆動方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、エンジンと、該エンジンの排気管に設け
られたターボ/ジェネレータと、該ターボ/ジェネレータ
と電力変換器を介して接続された電力貯蔵装置と、前記
エンジンと駆動車輪の間に設けられた車両駆動用モータ
/ジェネレータとを備えたハイブリッド車において、予
め、目標トルクと車速の大小に応じて、前記エンジン、
前記ターボ/ジェネレータ及び前記モータ/ジェネレータ
の運転領域を設定し、目標トルク及び車速が共に小さい
ときは前記モータ/ジェネレータで運転し、目標トルク
又は車速が所定値を超えたときは前記ターボ/ジェネレ
ータを駆動することを特徴とする。
に、本発明は、エンジンと、該エンジンの排気管に設け
られたターボ/ジェネレータと、該ターボ/ジェネレータ
と電力変換器を介して接続された電力貯蔵装置と、前記
エンジンと駆動車輪の間に設けられた車両駆動用モータ
/ジェネレータとを備えたハイブリッド車において、予
め、目標トルクと車速の大小に応じて、前記エンジン、
前記ターボ/ジェネレータ及び前記モータ/ジェネレータ
の運転領域を設定し、目標トルク及び車速が共に小さい
ときは前記モータ/ジェネレータで運転し、目標トルク
又は車速が所定値を超えたときは前記ターボ/ジェネレ
ータを駆動することを特徴とする。
【０００７】本発明によれば、排気により駆動するター
ボチャージャが発電機としての機能も備えたターボ/ジ
ェネレータを設け、ジェネレータにより発生した電力
を、貯蔵装置に蓄えたり、トルクアシストに用いたりす
ることにより、排気エネルギを再利用して一層の燃費低
減や加速などの運転特性の改善を図ることか可能とな
る。
ボチャージャが発電機としての機能も備えたターボ/ジ
ェネレータを設け、ジェネレータにより発生した電力
を、貯蔵装置に蓄えたり、トルクアシストに用いたりす
ることにより、排気エネルギを再利用して一層の燃費低
減や加速などの運転特性の改善を図ることか可能とな
る。
【０００８】本発明の他の特徴は、エンジンと、該エン
ジンの排気管に設けられたスーパーチャージャ及びター
ビンと、該タービンの出力軸に接続された発電機と、該
発電機と電力変換器を介し接続された電力貯蔵装置と、
エンジンと駆動車輪の間に設けられた車両駆動用モータ
/ジェネレータとを備えたハイブリッド車において、ク
ランキング用モータによってスーパーチャージャを駆
動、制御することにある。この発明によれば、スーパー
チャージャの駆動を従来のエンジンから既存のモータに
することにより、過給機の駆動損失を低減し、一層の燃
費低減や運転特性のを図ることができる。
ジンの排気管に設けられたスーパーチャージャ及びター
ビンと、該タービンの出力軸に接続された発電機と、該
発電機と電力変換器を介し接続された電力貯蔵装置と、
エンジンと駆動車輪の間に設けられた車両駆動用モータ
/ジェネレータとを備えたハイブリッド車において、ク
ランキング用モータによってスーパーチャージャを駆
動、制御することにある。この発明によれば、スーパー
チャージャの駆動を従来のエンジンから既存のモータに
することにより、過給機の駆動損失を低減し、一層の燃
費低減や運転特性のを図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を説
明する。図1は、本発明の第一の実施例になるハイブリ
ッド車駆動装置の構成図を示す。図において、１は排気
により駆動するターボチャージャが発電機としての機能
も備えたターボ/ジェネレータであり、ターボ/ジェネレ
ータ制御装置１４の制御によりエンジン２で駆動され
る。エンジン２の制御はエンジン制御装置7で行なわれ
る。また、変速機８の制御は変速機制御装置9により行
われる。この変速機８とディファレンス１０の間には、
モータ/ジェネレータ11が設けられており、モータ/ジェ
ネレータ制御装置１１で制御される。１５は主制御装置
で、キーＳＷ、ブレーキ、アクセル、車速等の各情報が
入力される。主制御装置１５はこれらの情報をもとに運
転指令ＮＥ＊、Ｓ＊、τMG＊、τT＊の演算をおこな
い、エンジン制御装置7、変速機制御装置9、モータ/ジ
ェネレータ制御装置１１、ターボ/ジェネレータ制御装
置１４にそれぞれ各運転指令ＮＥ＊、Ｓ＊、τMG＊、τ
T＊を出力する。電力変換器4の電圧制御は電力変換器制
御装置6において行なわれ、制御装置6からは電力変換器
4に対して電圧指令が出力される。
明する。図1は、本発明の第一の実施例になるハイブリ
ッド車駆動装置の構成図を示す。図において、１は排気
により駆動するターボチャージャが発電機としての機能
も備えたターボ/ジェネレータであり、ターボ/ジェネレ
ータ制御装置１４の制御によりエンジン２で駆動され
る。エンジン２の制御はエンジン制御装置7で行なわれ
る。また、変速機８の制御は変速機制御装置9により行
われる。この変速機８とディファレンス１０の間には、
モータ/ジェネレータ11が設けられており、モータ/ジェ
ネレータ制御装置１１で制御される。１５は主制御装置
で、キーＳＷ、ブレーキ、アクセル、車速等の各情報が
入力される。主制御装置１５はこれらの情報をもとに運
転指令ＮＥ＊、Ｓ＊、τMG＊、τT＊の演算をおこな
い、エンジン制御装置7、変速機制御装置9、モータ/ジ
ェネレータ制御装置１１、ターボ/ジェネレータ制御装
置１４にそれぞれ各運転指令ＮＥ＊、Ｓ＊、τMG＊、τ
T＊を出力する。電力変換器4の電圧制御は電力変換器制
御装置6において行なわれ、制御装置6からは電力変換器
4に対して電圧指令が出力される。
【００１０】電力貯蔵装置5の両端子が、ターボ/ジェネ
レータ1と電力変換器4の入力部、電力変換器4の出力部
に接続されており、ターボの駆動によりターボに設けら
れたジェネレータ１Ｇから電力が得られる。さらに、ジ
ェネレータ１Ｇで得られた電力について電力変換器4に
より電圧を制御することにより、電力貯蔵装置5に所要
の電圧で充電される。また、変速機8とディファレンス1
0の間に設けたモータ/ジェネレータ11により発電された
電力も、電力変換器12を介し電力貯蔵装置5に充電され
る。発電、貯蔵された電力は、動力不足時または排気ガ
スが問題となる発進、加速時等にエンジンにより発生さ
れる動力をモータ/ジェネレータ11の駆動やターボ/ジェ
ネレータ1の駆動、エンジンの可変バルブの駆動などに
利用することができる。得られた電力はその他の電装品
に使用しても差し支えない。ただし、電力貯蔵装置の貯
蔵量が予め決めた値以下の場合には、モータ/ジェネレ
ータ11の駆動等のアシストは行わない。
レータ1と電力変換器4の入力部、電力変換器4の出力部
に接続されており、ターボの駆動によりターボに設けら
れたジェネレータ１Ｇから電力が得られる。さらに、ジ
ェネレータ１Ｇで得られた電力について電力変換器4に
より電圧を制御することにより、電力貯蔵装置5に所要
の電圧で充電される。また、変速機8とディファレンス1
0の間に設けたモータ/ジェネレータ11により発電された
電力も、電力変換器12を介し電力貯蔵装置5に充電され
る。発電、貯蔵された電力は、動力不足時または排気ガ
スが問題となる発進、加速時等にエンジンにより発生さ
れる動力をモータ/ジェネレータ11の駆動やターボ/ジェ
ネレータ1の駆動、エンジンの可変バルブの駆動などに
利用することができる。得られた電力はその他の電装品
に使用しても差し支えない。ただし、電力貯蔵装置の貯
蔵量が予め決めた値以下の場合には、モータ/ジェネレ
ータ11の駆動等のアシストは行わない。
【００１１】発生した電力を貯える電力貯蔵装置5は、
通常バッテリー相当の装置であるが、バッテリーの代わ
りに電気二重層を用いれば、高効率な充放電を行うこと
ができる。また、ターボ/ジェネレータ１のタービン回
転数が高くなりすぎる場合が発生しうるが、その場合は
ウエストゲート１６を開くことで対応することができ
る。
通常バッテリー相当の装置であるが、バッテリーの代わ
りに電気二重層を用いれば、高効率な充放電を行うこと
ができる。また、ターボ/ジェネレータ１のタービン回
転数が高くなりすぎる場合が発生しうるが、その場合は
ウエストゲート１６を開くことで対応することができ
る。
【００１２】次に発電、貯蔵された電力の利用方法につ
いて説明する。エンジンからの動力を変速伝達する変速
機8とデファレンシャル10とを連結している軸上にモー
タ/ジェネレータ11が備わっている。このモータ/ジェネ
レータ11を駆動するために、制御装置6は電力変換器12
を備えており、電力貯蔵装置5の両端子に入力部が接続
されている。このように構成にして、電力変換器12より
モータ/ジェネレータ11に電力貯蔵装置5の電力を供給す
ることにより、ターボ/ジェネレータ１により得られた
電力を用いてモータ/ジェネレータ11の駆動を行うこと
ができる。この電力変換器12の制御は、電力貯蔵装置5
の電圧および充電制御を行う電力変換器4の制御装置6を
用いて行うことができるので、演算時間等に制約がない
限り制御装置6は複数用意する必要はない。このよう
に、ターボにより発生した動力を電力に変換し貯えるこ
とにより、エンジンの排気ガスのエネルギを高効率でか
つクリーンに利用することができ、燃費の向上が図れ
る。
いて説明する。エンジンからの動力を変速伝達する変速
機8とデファレンシャル10とを連結している軸上にモー
タ/ジェネレータ11が備わっている。このモータ/ジェネ
レータ11を駆動するために、制御装置6は電力変換器12
を備えており、電力貯蔵装置5の両端子に入力部が接続
されている。このように構成にして、電力変換器12より
モータ/ジェネレータ11に電力貯蔵装置5の電力を供給す
ることにより、ターボ/ジェネレータ１により得られた
電力を用いてモータ/ジェネレータ11の駆動を行うこと
ができる。この電力変換器12の制御は、電力貯蔵装置5
の電圧および充電制御を行う電力変換器4の制御装置6を
用いて行うことができるので、演算時間等に制約がない
限り制御装置6は複数用意する必要はない。このよう
に、ターボにより発生した動力を電力に変換し貯えるこ
とにより、エンジンの排気ガスのエネルギを高効率でか
つクリーンに利用することができ、燃費の向上が図れ
る。
【００１３】本発明のハイブリッド車駆動装置は、図２
に一例を示すような、運転パターンに基づき駆動され
る。すなわち、車両の目標トルクや車両速度などの走行
条件に応じ複数の駆動源を切り換える。車両の駆動装置
が出力すべき目標トルクは、例えばアクセル開度や変速
機8の状態などにもとづいて演算される。
に一例を示すような、運転パターンに基づき駆動され
る。すなわち、車両の目標トルクや車両速度などの走行
条件に応じ複数の駆動源を切り換える。車両の駆動装置
が出力すべき目標トルクは、例えばアクセル開度や変速
機8の状態などにもとづいて演算される。
【００１４】図2において、車両の目標トルクや車両速
度が共に小さい（1）のような領域において、エンジン
のみで運転した場合、トルクも小さく燃費も悪化する。
そこで、目標トルクがＴA以下又は車両速度がＶA以下の
（1）の領域では、モータ/ジェネレータ11のみで運転す
る（運転モード１）。さらに（1）の領域より目標トル
ク、車両速度が共に大きく、かつ目標トルクがＴB以
下、車両速度がＶB以下（ＴA〜ＴB、ＶA〜ＶB）の（2）
のようなの領域では、ターボから得られた電力は電力貯
蔵装置5に蓄えておき、エンジンのみで運転する（運転
モード２）。この（2）の領域にはエンジンのみで運転
する場合の燃費最良点が存在する。
度が共に小さい（1）のような領域において、エンジン
のみで運転した場合、トルクも小さく燃費も悪化する。
そこで、目標トルクがＴA以下又は車両速度がＶA以下の
（1）の領域では、モータ/ジェネレータ11のみで運転す
る（運転モード１）。さらに（1）の領域より目標トル
ク、車両速度が共に大きく、かつ目標トルクがＴB以
下、車両速度がＶB以下（ＴA〜ＴB、ＶA〜ＶB）の（2）
のようなの領域では、ターボから得られた電力は電力貯
蔵装置5に蓄えておき、エンジンのみで運転する（運転
モード２）。この（2）の領域にはエンジンのみで運転
する場合の燃費最良点が存在する。
【００１５】さらに、目標トルクがＴBより大きい（3）
の領域では、排気によるターボ駆動の効果は小さいた
め、エンジン駆動に加え電力貯蔵装置5に蓄えられた電
力によりターボ/ジェネレータ１を強制的に駆動するこ
とによりトルクを稼ぐ（運転モード３）。
の領域では、排気によるターボ駆動の効果は小さいた
め、エンジン駆動に加え電力貯蔵装置5に蓄えられた電
力によりターボ/ジェネレータ１を強制的に駆動するこ
とによりトルクを稼ぐ（運転モード３）。
【００１６】さらに、車両速度又は目標トルクと車両速
度が共に大きい領域（4）では、エンジン駆動に加え電
力貯蔵装置5に蓄えられた電力によりターボ/ジェネレー
タ１を強制的に駆動しつつ、モータ/ジェネレータ11に
よりトルクアシストする（運転モード４）。
度が共に大きい領域（4）では、エンジン駆動に加え電
力貯蔵装置5に蓄えられた電力によりターボ/ジェネレー
タ１を強制的に駆動しつつ、モータ/ジェネレータ11に
よりトルクアシストする（運転モード４）。
【００１７】図３は、主制御装置１５の動作フローの概
要を示す図である。最初は運転モード１で運転を開始す
るので、初期設定として運転モード１の設定を行い、モ
ータ/ジェネレータ11の運転指令τMG＊を出力し、モー
タ/ジェネレータ11のみで運転する（ステップ３０２、
３０４）。ただし、電力貯蔵装置５の貯蔵量が予め決め
た値以下の場合には、貯蔵量を確保するための必要な手
段をとる。つぎに、目標トルクや車両速度、電力貯蔵を
検知する（ステップ３０６、３０８）。そして、検出し
た各種値から、運転モードの変更が必要か否か判断する
（ステップ３１０）。もし、運転モードを変更する必要
がある場合、運転モードの変更を行う（ステップ３１
２）。次に、設定された運転モードに従って前記検出値
に基づき運転指令τMG＊、ＮＥ＊、Ｓ＊、τT＊の演算
を行い、出力する（ステップ３１４）。この処理をキー
スイッチがオフとなるまで繰り返す。
要を示す図である。最初は運転モード１で運転を開始す
るので、初期設定として運転モード１の設定を行い、モ
ータ/ジェネレータ11の運転指令τMG＊を出力し、モー
タ/ジェネレータ11のみで運転する（ステップ３０２、
３０４）。ただし、電力貯蔵装置５の貯蔵量が予め決め
た値以下の場合には、貯蔵量を確保するための必要な手
段をとる。つぎに、目標トルクや車両速度、電力貯蔵を
検知する（ステップ３０６、３０８）。そして、検出し
た各種値から、運転モードの変更が必要か否か判断する
（ステップ３１０）。もし、運転モードを変更する必要
がある場合、運転モードの変更を行う（ステップ３１
２）。次に、設定された運転モードに従って前記検出値
に基づき運転指令τMG＊、ＮＥ＊、Ｓ＊、τT＊の演算
を行い、出力する（ステップ３１４）。この処理をキー
スイッチがオフとなるまで繰り返す。
【００１８】図５は、図１のハイブリッド車駆動装置に
よる、走行時の車速と各駆動源の動作状態の関係の一例
を示している。キースイッチがオンとなった後、まず、
モータ/ジェネレータ11のみで運転する（運転モード
１）。アクセル開度が増すと、モータ/ジェネレータ11
の回転数も増大し、車速が増大する。車速がＶAを超え
ると、エンジンのみで運転する（運転モード２）。加速
時のように目標トルクが大きいときは、電力貯蔵装置5
に蓄えられた電力によりターボ/ジェネレータ１を強制
的にモータとして駆動する（運転モード３）。このター
ボ/ジェネレータ1は、減速時には、ジェネレータとして
機能し、電力貯蔵装置5に電力を回収する。
よる、走行時の車速と各駆動源の動作状態の関係の一例
を示している。キースイッチがオンとなった後、まず、
モータ/ジェネレータ11のみで運転する（運転モード
１）。アクセル開度が増すと、モータ/ジェネレータ11
の回転数も増大し、車速が増大する。車速がＶAを超え
ると、エンジンのみで運転する（運転モード２）。加速
時のように目標トルクが大きいときは、電力貯蔵装置5
に蓄えられた電力によりターボ/ジェネレータ１を強制
的にモータとして駆動する（運転モード３）。このター
ボ/ジェネレータ1は、減速時には、ジェネレータとして
機能し、電力貯蔵装置5に電力を回収する。
【００１９】従来のターボチャージャを備えたエンジン
では、図４に示すとおり、低回転域では排気圧力が不足
のため、ターボチャージャによる過給の効果は得られな
い。本発明によれば、電力貯蔵装置5に蓄えられた電力
により低回転域でもターボを強制的に駆動し、良好な加
速特性を得ることができる。
では、図４に示すとおり、低回転域では排気圧力が不足
のため、ターボチャージャによる過給の効果は得られな
い。本発明によれば、電力貯蔵装置5に蓄えられた電力
により低回転域でもターボを強制的に駆動し、良好な加
速特性を得ることができる。
【００２０】図５において、さらに、車両速度ＶB又は
目標トルクと車両速度が共に大きい領域では、エンジン
駆動に加え電力貯蔵装置5に蓄えられた電力によりター
ボ/ジェネレータ１を強制的に駆動しつつ、モータ/ジェ
ネレータ11によりトルクアシストする。これにより、高
速高トルク運転時に、良好な加速特性を得ることができ
る。また、減速時には、ターボ/ジェネレータ１及びモ
ータ/ジェネレータ11が共にジェネレータとして機能
し、電力を有効に回収する。
目標トルクと車両速度が共に大きい領域では、エンジン
駆動に加え電力貯蔵装置5に蓄えられた電力によりター
ボ/ジェネレータ１を強制的に駆動しつつ、モータ/ジェ
ネレータ11によりトルクアシストする。これにより、高
速高トルク運転時に、良好な加速特性を得ることができ
る。また、減速時には、ターボ/ジェネレータ１及びモ
ータ/ジェネレータ11が共にジェネレータとして機能
し、電力を有効に回収する。
【００２１】図６、図７、図８には、本発明の第２の実
施例になるハイブリッド車駆動装置を示す。この実施例
では、第１の実施例のターボ/ジェネレータ１のかわり
に、過給機としてスーパーチャージャ４０を用いてい
る。従って、図９に示すように、第２の実施例のスーパ
ーチャージャは、強制的に駆動することによりトルクを
稼ぎ（運転モード３）、さらに車両速度、目標トルクの
大きい領域（4）では、エンジン駆動に加え電力貯蔵装
置5に蓄えられた電力によりスーパーチャージャを強制
的に駆動しつつ、モータ/ジェネレータ11によりトルク
アシストする（運転モード４）。
施例になるハイブリッド車駆動装置を示す。この実施例
では、第１の実施例のターボ/ジェネレータ１のかわり
に、過給機としてスーパーチャージャ４０を用いてい
る。従って、図９に示すように、第２の実施例のスーパ
ーチャージャは、強制的に駆動することによりトルクを
稼ぎ（運転モード３）、さらに車両速度、目標トルクの
大きい領域（4）では、エンジン駆動に加え電力貯蔵装
置5に蓄えられた電力によりスーパーチャージャを強制
的に駆動しつつ、モータ/ジェネレータ11によりトルク
アシストする（運転モード４）。
【００２２】従来、モータ13はエンジン始動時にのみ利
用されているが、第２の実施例では図６に示すように、
エンジン2とモータ13はクラッチ41を介し連結されてい
る。始動後は図７に示すとおりクラッチ41を開放しエン
ジンと切り離し、モータ13をモータ13と常時連結してい
るスーパチャージャ41の駆動源として利用することが可
能である。このような構成とすることによりスーパーチ
ャージャ40の回転数を自由に制御することが可能とな
り、低回転域においても過給の効果を得られる。図１０
は、第２の実施例になるハイブリッド車駆動装置によ
る、走行時の車速と各駆動源の動作状態の関係の一例を
示したものである。
用されているが、第２の実施例では図６に示すように、
エンジン2とモータ13はクラッチ41を介し連結されてい
る。始動後は図７に示すとおりクラッチ41を開放しエン
ジンと切り離し、モータ13をモータ13と常時連結してい
るスーパチャージャ41の駆動源として利用することが可
能である。このような構成とすることによりスーパーチ
ャージャ40の回転数を自由に制御することが可能とな
り、低回転域においても過給の効果を得られる。図１０
は、第２の実施例になるハイブリッド車駆動装置によ
る、走行時の車速と各駆動源の動作状態の関係の一例を
示したものである。
【００２３】従来、スーパーチャージャ40はエンジン2
を駆動源としているが、上記の構成のような場合、モー
タ13でスーパチャージャ40を駆動するため駆動損失が低
減し、燃費の向上が図れる。また、モータ13を駆動する
ための電力はモータ/ジェネレータ11から貯えられた電
力、もしくは排気管にタービン20を配置し、それに接続
された発電機45により発電、電力変換し貯蔵された電力
を用いれば効率の低下は生じない。また、スーパーチャ
ージャ40から発電機45を介し得られたエネルギは、トル
クアシストに用いてもよい。モータ/ジェネレータ11に
より駆動する場合は、図８に示したとおりクラッチ44を
開放し、エンジン2とモータ/ジェネレータ11を切り離
す。
を駆動源としているが、上記の構成のような場合、モー
タ13でスーパチャージャ40を駆動するため駆動損失が低
減し、燃費の向上が図れる。また、モータ13を駆動する
ための電力はモータ/ジェネレータ11から貯えられた電
力、もしくは排気管にタービン20を配置し、それに接続
された発電機45により発電、電力変換し貯蔵された電力
を用いれば効率の低下は生じない。また、スーパーチャ
ージャ40から発電機45を介し得られたエネルギは、トル
クアシストに用いてもよい。モータ/ジェネレータ11に
より駆動する場合は、図８に示したとおりクラッチ44を
開放し、エンジン2とモータ/ジェネレータ11を切り離
す。
【００２４】図１１には、本発明の第３の実施例になる
ハイブリッド車駆動装置を示す。この実施例では、エン
ジン2とディファレンシャル10を結ぶ軸とモータ/ジェネ
レータ11はクラッチ42を介し連結されており、さらにモ
ータ/ジェネレータ11とスーパーチャージャ40もクラッ
チ43を介し連結されている。燃費及びエンジントルクの
悪化する低回転域はクラッチ44を連結しモータ駆動を行
う。特にモータ/ジェネレータ11で駆動中はクラッチ43
及び44を切り離しスーパーチャージャ40による過給を行
わない。
ハイブリッド車駆動装置を示す。この実施例では、エン
ジン2とディファレンシャル10を結ぶ軸とモータ/ジェネ
レータ11はクラッチ42を介し連結されており、さらにモ
ータ/ジェネレータ11とスーパーチャージャ40もクラッ
チ43を介し連結されている。燃費及びエンジントルクの
悪化する低回転域はクラッチ44を連結しモータ駆動を行
う。特にモータ/ジェネレータ11で駆動中はクラッチ43
及び44を切り離しスーパーチャージャ40による過給を行
わない。
【００２５】また、高回転域では、図１２に示すとおり
クラッチ42、43、44を連結しエンジン駆動に加え、モー
タ/ジェネレータ11によりスーパーチャージャ40を駆動
する。
クラッチ42、43、44を連結しエンジン駆動に加え、モー
タ/ジェネレータ11によりスーパーチャージャ40を駆動
する。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、排気によ
り駆動するターボチャージャが発電機としての機能も備
えたターボ/ジェネレータを設け、ジェネレータにより
発生した電力を、貯蔵装置に蓄えたり、トルクアシスト
に用いたりすることにより、排気エネルギを再利用して
一層の燃費低減や加速などの運転特性の改善を図ること
か可能となる。
り駆動するターボチャージャが発電機としての機能も備
えたターボ/ジェネレータを設け、ジェネレータにより
発生した電力を、貯蔵装置に蓄えたり、トルクアシスト
に用いたりすることにより、排気エネルギを再利用して
一層の燃費低減や加速などの運転特性の改善を図ること
か可能となる。
【００２７】また、エンジンクランキング用のモータを
過給機駆動手段として機能させることにより、ハイブリ
ッド車駆動システム全体としての燃費や運転特性の向上
を図ることが出来る。
過給機駆動手段として機能させることにより、ハイブリ
ッド車駆動システム全体としての燃費や運転特性の向上
を図ることが出来る。
【図１】本発明の第１の実施例になるハイブリッド車駆
動装置の構成を示す図である。
動装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施例の運転範囲と駆動源の関係を示す
図である。
図である。
【図３】図１の主制御装置の動作フロー図である。
【図４】エンジン回転数とエンジントルクの関係を示す
図である。
図である。
【図５】第１の実施例になるハイブリッド車駆動装置に
よる走行時の各駆動源の動作を示す図である。
よる走行時の各駆動源の動作を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例になるハイブリッド車駆
動装置の構成を示す図である。
動装置の構成を示す図である。
【図７】第２の実施例におけるスーパチャージャの駆動
時構成を示す図である。
時構成を示す図である。
【図８】第２の実施例におけるエンジン駆動時構成を示
す図である。
す図である。
【図９】第２の実施例の運転範囲と駆動源の関係を示す
図である。
図である。
【図１０】第１の実施例になるハイブリッド車駆動装置
による走行時の各駆動源の動作を示す図である。
による走行時の各駆動源の動作を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施例になるハイブリッド車
駆動装置の構成を示す図である。
駆動装置の構成を示す図である。
【図１２】第３の実施例におけるスーパチャージャの駆
動時構成を示す図である。
動時構成を示す図である。
１ … ターボ/ジェネレータ，２ … エンジン，４ …
電力変換機，５ …電力貯蔵装置，６ … 電力変換機制
御装置，７ … エンジン制御装置，８ … 変速機，９
… 変速機制御装置，１０ … ディファレンシャル，１
１… モータ/ジェネレータ，１２ … 電力変換機，１３
… モータ，１５…主制御装置、２０ … タービン，４
０ … スーパーチャージャ，４１ … クラッチ，４２
… クラッチ，４３ …クラッチ，４４ … クラッチ，４
５ … 発電機
電力変換機，５ …電力貯蔵装置，６ … 電力変換機制
御装置，７ … エンジン制御装置，８ … 変速機，９
… 変速機制御装置，１０ … ディファレンシャル，１
１… モータ/ジェネレータ，１２ … 電力変換機，１３
… モータ，１５…主制御装置、２０ … タービン，４
０ … スーパーチャージャ，４１ … クラッチ，４２
… クラッチ，４３ …クラッチ，４４ … クラッチ，４
５ … 発電機
フロントページの続き (72)発明者 宮崎 泰三 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 金子 悟 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (12)
- 【請求項１】エンジンと、該エンジンの排気管に設けら
れたターボ/ジェネレータと、該ターボ/ジェネレータと
電力変換器を介して接続された電力貯蔵装置と、前記エ
ンジンと駆動車輪の間に設けられた車両駆動用モータ/
ジェネレータとを備えたハイブリッド車において、 予め、目標トルクと車速の大小に応じて、前記エンジ
ン、前記ターボ/ジェネレータ及び前記モータ/ジェネレ
ータの運転領域を設定し、目標トルク及び車速が共に小
さいときは前記モータ/ジェネレータで運転し、目標ト
ルク又は車速が所定値を超えたときは前記ターボ/ジェ
ネレータを駆動することを特徴とするハイブリッド車駆
動装置。 - 【請求項２】請求項1において、車速又は車速と目標ト
ルクが共に大きい時は、前記ターボ/ジェネレータと前
記モータ/ジェネレータを同時に駆動することを特徴と
するハイブリッド車駆動装置。 - 【請求項３】請求項1において、目標トルク又は車速が
所定値以上の場合の加速時には、前記ターボ/ジェネレ
ータを、モータとして動作させることを特徴とするハイ
ブリッド車駆動装置。 - 【請求項４】請求項３において、前記電力貯蔵装置の貯
蔵量が予め決めた値以下の場合には、前記モータによる
駆動を行わないことを特徴とするハイブリッド車駆動装
置。 - 【請求項５】請求項1において、目標トルク又は車速が
所定値以上の場合の減速時には、前記ターボ/ジェネレ
ータを、ジェネレータとして動作させることを特徴とす
るハイブリッド車駆動装置。 - 【請求項６】請求項５において、目標トルク又は車速が
設定した所定値より高い第2の所定値以上の場合には、
ウエストゲートバルブを開くことを特徴とするハイブリ
ッド車駆動装置。 - 【請求項７】請求項1において、目標トルクが所定値以
下の場合は、前記ターボ/ジェネレータで発電した電力
を、前記貯蔵装置を介さずに前記モータ/ジェネレータ
に直接供給することを特徴とするハイブリッド車駆動装
置。 - 【請求項８】エンジンと、該エンジンの排気管に設けら
れたスーパーチャージャ及びタービンと、該タービンの
出力軸に接続された発電機と、該発電機と電力変換器を
介し接続された電力貯蔵装置と、エンジンと駆動車輪の
間に設けられた車両駆動用モータ/ジェネレータとを備
えたハイブリッド車において、クランキング用モータに
よってスーパーチャージャを駆動、制御することを特徴
とするハイブリッド車駆動装置。 - 【請求項９】エンジンと、該エンジンの排気管に設けら
れたスーパーチャージャ及びタービンと、該タービンの
出力軸に接続された発電機と、該発電機と電力変換器を
介し接続された電力貯蔵装置と、前記エンジンと駆動車
輪の間に設けられた車両駆動用モータ/ジェネレータと
を備えたハイブリッド自動車において、前記車両駆動用
モータ/ジェネレータを前記エンジンと前記駆動車輪を
連結する軸に接続したことを特徴とするハイブリッド車
駆動装置。 - 【請求項１０】請求項９において、前記車両駆動用モー
タ/ジェネレータと、前記エンジンと駆動車輪の間の軸
をクラッチで開放し、前記車両駆動用モータ/ジェネレ
ータを前記スーパーチャージャーの駆動に用いることを
特徴とするハイブリッド車駆動装置。 - 【請求項１１】エンジンと、該エンジンの排気管に設け
られたターボ/ジェネレータと、該ターボ/ジェネレータ
と電力変換器を介して接続された電力貯蔵装置と、前記
エンジンと駆動車輪の間に設けられた車両駆動用モータ
/ジェネレータとを備えたハイブリッド車の駆動方法に
おいて、 予め、目標トルクと車速の大小に応じて、前記エンジ
ン、前記ターボ/ジェネレータ及び前記モータ/ジェネレ
ータの運転領域を設定し、目標トルク及び車速が共に小
さいときは前記モータ/ジェネレータで運転し、目標ト
ルク又は車速が所定値を超えたときは前記ターボ/ジェ
ネレータを駆動することを特徴とするハイブリッド車の
駆動方法。 - 【請求項１２】エンジンと、該エンジンの排気管に設け
られたスーパーチャージャ及びタービンと、該タービン
の出力軸に接続された発電機と、該発電機と電力変換器
を介し接続された電力貯蔵装置と、エンジンと駆動車輪
の間に設けられた車両駆動用モータ/ジェネレータとを
備えたハイブリッド車の駆動方法において、クランキン
グ用モータによってスーパーチャージャを駆動、制御す
ることを特徴とするハイブリッド車の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10135514A JPH11332015A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | ハイブリッド車駆動装置及び駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10135514A JPH11332015A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | ハイブリッド車駆動装置及び駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11332015A true JPH11332015A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15153550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10135514A Pending JPH11332015A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | ハイブリッド車駆動装置及び駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11332015A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007505262A (ja) * | 2003-09-10 | 2007-03-08 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ カリフォルニア | 電力の排ガス駆動式発電機およびハイブリッド車を含む車両における高度補償 |
| EP2362078A1 (en) * | 2006-11-15 | 2011-08-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Automotive Hybrid Engine Assist System |
| JP2013132920A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Mitsubishi Electric Corp | 電動過給機を備えたハイブリッド車両の駆動方法、及び駆動装置 |
| FR2986566A1 (fr) * | 2012-02-06 | 2013-08-09 | M E C Milenium Engine Concept Sa | Groupe moteur combine |
| DE102012004394A1 (de) | 2012-03-03 | 2013-09-05 | Daimler Ag | Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie Antriebseinrichtung |
| WO2017104033A1 (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | ボルボ トラック コーポレーション | ハイブリッドシステムの制御装置及び制御方法 |
| JP2019155995A (ja) * | 2018-03-08 | 2019-09-19 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両 |
-
1998
- 1998-05-18 JP JP10135514A patent/JPH11332015A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007505262A (ja) * | 2003-09-10 | 2007-03-08 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ カリフォルニア | 電力の排ガス駆動式発電機およびハイブリッド車を含む車両における高度補償 |
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| US8245802B2 (en) | 2006-11-15 | 2012-08-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Automotive hybrid engine assist system |
| JP2013132920A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Mitsubishi Electric Corp | 電動過給機を備えたハイブリッド車両の駆動方法、及び駆動装置 |
| FR2986566A1 (fr) * | 2012-02-06 | 2013-08-09 | M E C Milenium Engine Concept Sa | Groupe moteur combine |
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| WO2017104033A1 (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | ボルボ トラック コーポレーション | ハイブリッドシステムの制御装置及び制御方法 |
| JPWO2017104033A1 (ja) * | 2015-12-16 | 2018-11-08 | ボルボトラックコーポレーション | ハイブリッドシステムの制御装置及び制御方法 |
| US10974584B2 (en) | 2015-12-16 | 2021-04-13 | Volvo Truck Corporation | Device and method for controlling hybrid system |
| JP2019155995A (ja) * | 2018-03-08 | 2019-09-19 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両 |
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