KR20090118092A - 차량 - Google Patents

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KR20090118092A
KR20090118092A KR1020097020646A KR20097020646A KR20090118092A KR 20090118092 A KR20090118092 A KR 20090118092A KR 1020097020646 A KR1020097020646 A KR 1020097020646A KR 20097020646 A KR20097020646 A KR 20097020646A KR 20090118092 A KR20090118092 A KR 20090118092A
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KR
South Korea
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energy source
power
unit
vehicle
capacitor
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Application number
KR1020097020646A
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English (en)
Inventor
히치로사이 오요베
Original Assignee
도요타 지도샤（주）
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Publication date
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Abstract

하이브리드 차량은, 제 1 에너지원에 의하여 구동되는 제 1 구동부(4)와, 제 1 에너지원을 저류하는 제 1 저류부(201)와, 제 1 에너지원 공급부가 접속되고, 제 1 에너지원 공급부로부터 공급되는 제 1 에너지원을 제 1 저류부(201)로 유도하는 제 1 접속부와, 제 1 에너지원과 다른 제 2 에너지원에 의하여 구동하는 제 2 구동부(MG1, MG2)와, 제 2 에너지원을 저류하는 제 2 저류부(B)와, 제 2 에너지원 공급부가 접속되고, 제 2 에너지원 공급부로부터 공급되는 제 2 에너지원을 제 2 저류부로 유도하는 제 2 접속부를 구비한 차량으로서, 제 1 접속부는, 차량의 폭방향으로 배열하는 한쪽 측면에 설치되고, 제 2 접속부는, 다른쪽 측면에 설치된다.

Description

차량{VEHICLE}
본 발명은, 차량에 관한 것으로, 특히 종류가 다른 에너지원이 공급되는 차량에 관한 것이다.
종래부터 환경이 고려된 하이브리드 자동차 등이 각종 제안되어 있다. 그리고, 예를 들면, 일본국 특개평08-154307호 공보에 제안된 하이브리드 자동차에 있어서는, 운전자가 내연기관에 의지하지 않고 주행하도록 안내함으로써, 대기오염의 억제가 도모된 하이브리드 차량이 제안되어 있다.
그러나, 상기 일본국 특개평08-154307호 공보에 기재된 하이브리드 차량에 있어서는, 급유구(給油口)와 충전부의 위치관계에 대해서는, 아무런 기재도 제안도 되어 있지 않다.
이 때문에, 급유구와 충전부를 하이브리드 차량의 동일 측면 상에 배치하는 경우를 생각할 수 있다. 이와 같이 충전부와 급유구가 배치되면, 충전작업이나 급전작업을 행하는 작업자는, 급유작업과 충전작업을 동시에 행하는 경우가 있다. 그러나, 작업자가 급유작업과, 충전작업을 동시에 행하고자 하면, 급전부와 급유부가 동일 측면에 배치되어 있는 경우에는, 작업자는 급유구와 충전부를 혼동하기 쉽다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 차량에 제 1 에너지원을 공급하는 제 1 에너지원 공급부가 접속되는 제 1 접속부와, 제 1 에너지원과 다른 제 2 에너지원을 공급하는 제 2 에너지원 공급부가 접속되는 제 2 접속부를 구비한 차량에 있어서, 제 1 에너지원이나 제 2 에너지원을 차량에 공급하는 작업자가 제 1 접속부와 제 2 접속부의 혼동의 억제가 도모된 차량을 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 차량은, 하나의 국면에서는, 제 1 에너지원에 의하여 구동되는 제 1 구동부와, 제 1 에너지원을 저류하는 제 1 저류부와, 제 1 에너지원 공급부가 접속되어, 제 1 에너지원 공급부로부터 공급되는 제 1 에너지원을 제 1 저류부로 유도하는 제 1 접속부와, 제 1 에너지원과 다른 제 2 에너지원에 의하여 구동하는 제 2 구동부와, 제 2 에너지원을 저류하는 제 2 저류부와, 제 2 에너지원 공급부가 접속되어, 제 2 에너지원 공급부로부터 공급되는 제 2 에너지원을 제 2 저류부로 유도하는 제 2 접속부를 구비한다. 그리고, 상기 제 1 접속부는, 차량의 폭방향으로 배열하는 한쪽 측면에 설치되고, 제 2 접속부는, 다른쪽 측면에 설치된다.
본 발명에 관한 차량은, 다른 국면에서는, 제 1 에너지원에 의하여 구동되는 제 1 구동부와, 제 1 에너지원을 저류하는 제 1 저류부와, 제 1 에너지원 공급부가 접속되어, 제 1 에너지원 공급부로부터 공급되는 제 1 에너지원을 제 1 저류부로 유도하는 제 1 접속부와, 제 1 에너지원과 다른 제 2 에너지원에 의하여 구동하는 제 2 구동부와, 제 2 에너지원을 저류하는 제 2 저류부와, 제 2 에너지원 공급부가 접속되어, 제 2 저류부에 축적된 제 2 에너지원을 제 2 에너지원 공급부에서 외부로 공급하는 제 2 접속부를 구비한다. 바람직하게는, 상기 제 1 접속부는, 차량의 폭방향으로 배열하는 한쪽 측면에 설치되고, 제 2 접속부는, 다른쪽 측면에 설치된다.
바람직하게는, 상기 제 1 구동부는, 연료가 된 제 1 에너지원에 의하여 구동하여, 동력을 발생하는 내연기관이 되고, 제 2 구동부는, 전력이 된 제 2 에너지원에 의하여 구동하여, 차륜을 구동하는 동력을 발생하는 전동기가 된다.
바람직하게는, 상기 제 1 구동부는, 연료가 된 제 1 에너지원을 사용하여, 전력을 발생하는 발전부가 되고, 제 2 구동부는, 전력이 된 제 2 에너지원에 의하여 차륜을 구동하는 동력을 발생하는 전동기가 된다.
바람직하게는, 상기 제 1 구동부는, 연료가 된 제 1 에너지원을 사용하여, 전력을 발생하는 발전부가 되고, 제 2 구동부는, 전력이 된 제 2 에너지원에 의하여 차륜을 구동하는 동력을 발생하는 전동기가 된다. 그리고, 상기 발전부는, 연료가 된 제 2 에너지원에 의하여 구동되는 내연기관과, 내연기관으로부터의 동력에 의하여 구동되는 발전용 전동기를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제 1 접속부와 제 2 접속부는, 차량의 폭방향에 대향한다.
바람직하게는, 상기 제 1 구동부는, 연료가 된 제 1 에너지원에 의하여 구동하여, 동력을 발생하는 내연기관이 되고, 제 2 구동부는, 전력이 된 제 2 에너지원에 의하여 구동하여, 차륜을 구동하는 동력을 발생하는 전동기가 되며, 탑승자를 수용하는 탑승자 수용실을 더 구비한다. 그리고, 상기 전동기와 내연기관은, 탑승자 수용공간에 대하여 진행방향 전방측에 설치되고, 제 1 저류부와 제 2 저류부와 제 1 접속부와 제 2 접속부는, 전동기와 내연기관과 대하여 진행방향 후방측에 설치된다.
바람직하게는, 탑승자를 수용하는 탑승자 수용실과, 탑승자 수용실에 연통하는 승강용 개구부를 더 구비한다. 그리고, 상기 제 1 접속부 및 제 2 접속부는, 승강용 개구부에 대하여 진행방향 후방측에 위치한다.
바람직하게는, 탑승자를 수용하는 탑승자 수용실과, 탑승자 수용실에 연통하는 승강용 개구부를 더 구비하고, 차륜은, 승강용 개구부에 대하여 진행방향 전방측에 위치하는 전륜(前輪)과, 진행방향 후방측에 위치하는 후륜(後輪)을 구비한다. 그리고, 상기 제 2 접속부는, 후륜보다 위쪽에 위치한다.
바람직하게는, 상기 제 2 에너지원은 전력이 되고, 제 2 저류부는, 직류전력으로서의 제 2 에너지원을 축적하는 축전기가 되며, 제 2 접속부와 축전기를 접속하여, 제 2 에너지원 공급부로부터 공급되는 교류전력으로서의 제 2 에너지원을 직류전력으로서의 제 2 에너지원으로 변환하여, 축전기에 공급하는 변환기를 더 구비한다. 그리고, 상기 변환기를 축전기의 주위에 배치한다.
바람직하게는, 상기 제 2 에너지원은 전력이 되고, 제 2 저류부는, 직류전력으로서의 제 2 에너지원을 축적하는 축전기가 되며, 제 2 접속부와 축전기를 접속하여, 축전기에 축적된 직류전력으로서의 제 2 에너지원을 교류전력으로서의 제 2 에너지원으로 변환하여, 제 2 에너지원 공급부에 공급하는 변환기를 더 구비한다. 바람직하게는, 상기 변환기를 축전기의 주위에 배치한다.
바람직하게는, 상기 제 2 에너지원은 전력이 되고, 제 2 구동부는, 교류전력으로서의 제 2 에너지원에 의하여 구동되는 전동기가 되며, 전동기는, 제 1 다상 권선과 당해 제 1 다상 권선의 제 1 중성점을 가지는 제 1 전동기와, 제 2 다상 권선과 당해 제 2 다상 권선의 제 2 중성점을 가지는 제 2 전동기를 포함한다. 그리고, 상기 제 2 접속부는, 제 1 중성점에 접속된 제 1 배선과, 제 2 중성점에 접속된 제 2 배선을 포함한다. 그리고, 상기 축전기로부터의 직류전력으로서의 제 2 에너지원을 교류전력으로서의 제 2 에너지원으로 변환하여 제 1 전동기에 공급하는 제 1 인버터와, 축전기로부터의 직류전력으로서의 제 2 에너지원을 교류전력으로서의 제 2 에너지원으로 변환하여 제 2 전동기에 공급하는 제 2 인버터와, 제 1 및 제 2 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 더 구비한다. 그리고, 상기 인버터 제어부는, 제 2 접속부로부터 제 1 및 제 2 중성점에 부여되는 교류전력을 직류전력으로 변환하여, 축전기에 공급하도록 제 1 및 제 2 인버터를 제어한다.
바람직하게는, 상기 제 2 에너지원은 전력이 되고, 제 2 구동부는, 교류전력으로서의 제 2 에너지원에 의하여 구동되는 전동기가 되며, 전동기는, 제 1 다상 권선과 당해 제 1 다상 권선의 제 1 중성점을 가지는 제 1 전동기와, 제 2 다상 권선과 당해 제 2 다상 권선의 제 2 중성점을 가지는 제 2 전동기를 포함한다. 그리고, 상기 제 2 접속부는, 제 1 중성점에 접속된 제 1 배선과, 제 2 중성점에 접속된 제 2 배선을 포함한다. 그리고, 상기 축전기로부터의 직류전력으로서의 제 2 에너지원을 교류전력으로서의 제 2 에너지원으로 변환하여 제 1 전동기에 공급하는 제 1 인버터와, 상기 축전기에 직류전력으로서의 제 2 에너지원을 교류전력으로서의 제 2 에너지원으로 변환하여 제 1 전동기에 공급하는 제 2 인버터와, 제 1 및 제 2 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 더 구비한다.
그리고, 상기 인버터 제어부는, 축전기로부터 제 1 인버터 및 제 2 인버터에 공급되는 직류전력을 교류전력으로 변환하여, 제 2 접속부로부터 외부 부하로 공급하는 제 1 인버터 및 제 2 인버터를 제어한다.
바람직하게는, 상기 제 1 접속부와 제 2 접속부는, 서로, 차량의 전후방향으로 연장되는 차량의 중심선에 대하여, 선대칭이 되도록 배치된다.
바람직하게는, 탑승자를 수용하는 탑승자 수용실과, 탑승자 수용실에 연통하는 승강용 개구부를 더 구비하고, 제 1 접속부와 제 2 접속부는, 승강용 개구부에 대하여 차량 전방측에 배치된다.
바람직하게는, 탑승자를 수용하는 탑승자 수용실을 더 구비하고, 제 1 접속부와 제 2 접속부는, 한쪽이 탑승자 수용실에 대하여 전방측에 위치하고, 다른쪽이 후방측에 위치한다.
바람직하게는, 상기 제 1 구동부는, 연료가 된 제 1 에너지원을 사용하여, 전력을 발생하는 발전부가 되고, 발전부는, 연료가 된 제 2 에너지원에 의하여 구동되는 내연기관과, 내연기관으로부터의 동력에 의하여 구동되는 발전용 전동기를 포함한다. 그리고, 상기 제 2 구동부는, 전력이 된 제 2 에너지원에 의하여 차륜을 구동하는 동력을 발생하는 전동기가 되고, 제 1 접속부는, 제 1 에너지원 공급부가 접속되는 제 1 받아들임부와, 받아들임부의 개구부를 개폐하는 제 1 덮개부를 포함한다. 그리고, 상기 제 2 접속부는, 제 1 에너지원 공급부를 접속 가능하게 된 접속기와, 접속기를 바깥쪽으로 노출하거나, 차량 내에 수용하는 제 2 덮개부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제 1 구동부는, 수소로 된 제 2 에너지원을 사용하여 발전하는 연료전지가 되고, 제 2 구동부는, 전력이 된 제 2 에너지원에 의하여 차륜을 구동하는 동력을 발생하는 전동기가 되며, 제 1 접속부는, 제 1 에너지원 공급부가 접속되는 제 1 받아들임부와, 받아들임부의 개구부를 개폐하는 제 1 덮개부를 포함한다. 그리고, 상기 제 2 접속부는, 제 1 에너지원 공급부를 접속 가능하게 된 접속기와, 접속기를 바깥쪽으로 노출시키거나, 차량 내에 수용하는 제 2 덮개부를 포함한다.
본 발명에 관한 차량은, 다른 국면에서는, 제 1 에너지원에 의하여 발전하는 발전부와, 제 1 에너지원을 저류하는 제 1 저류부와, 제 1 에너지원 공급부가 접속되고, 제 1 에너지원 공급부로부터 공급되는 제 1 에너지원을 제 1 저류부로 유도하는 제 1 접속부와, 제 1 에너지원과 다른 제 2 에너지원에 의하여 구동하는 구동부와, 제 2 에너지원을 저류하는 제 2 저류부와, 제 2 에너지원 공급부가 접속되며, 제 2 에너지원 공급부로부터 공급되는 제 2 에너지원을 제 2 저류부로 유도하는 제 2 접속부를 구비한다. 그리고, 상기 제 1 접속부는, 차량의 폭방향으로 배열하는 한쪽 측면에 설치되고, 제 2 접속부는, 다른쪽 측면에 설치된다.
본 발명에 관한 차량은, 다른 국면에서는, 제 1 에너지원에 의하여 발전하는 발전부와, 제 1 에너지원을 저류하는 제 1 저류부와, 제 1 에너지원 공급부가 접속되고, 제 1 에너지원 공급부로부터 공급되는 제 1 에너지원을 제 1 저류부로 유도하는 제 1 접속부와, 제 1 에너지원과 다른 제 2 에너지원에 의하여 구동하는 구동부와, 제 2 에너지원을 저류하는 제 2 저류부와, 제 2 에너지원 공급부가 접속되며, 제 2 저류부에 축적된 제 2 에너지원을 제 2 에너지원 공급부에서 외부로 공급하는 제 2 접속부를 구비한다. 그리고, 상기 제 1 접속부는, 차량의 폭방향으로 배열하는 한쪽 측면에 설치되고, 제 2 접속부는, 다른쪽 측면에 설치된다.
또한, 상기한 구성 중의 2개 이상의 구성을 적절하게 조합하여도 된다.
본 발명에 관한 하이브리드 차량에 의하면, 차량에 제 1 에너지원을 공급하는 제 1 에너지 공급부가 접속되는 제 1 접속부와, 제 1 에너지원과 다른 제 2 에너지원을 공급하는 제 2 에너지원 공급부가 접속되는 제 2 접속부를 구비한 차량에 있어서, 제 1 에너지원이나 제 2 에너지원을 차량에 공급하는 작업자가 제 1 접속부와 제 2 접속부를 혼동하는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 관한 하이브리드 차량의 사시도,
도 2는 하이브리드 차량의 다른쪽 측면측에서 보았을 때의 사시도,
도 3은 실시형태 1에 관한 하이브리드 차량의 블록도,
도 4는 하이브리드 차량의 차량 본체의 보디의 개략 구성을 나타내는 사시도,
도 5는 하이브리드 차량의 한쪽 측면측의 측면도,
도 6은 하이브리드 차량의 다른쪽 측면측의 측면도,
도 7은 급전·충전부의 위치에 대한 변형예를 나타내는 측면도,
도 8은 실시형태 1에 의한 하이브리드 차량의 개략 블록도,
도 9는 실시형태 1의 변형예를 나타내는 개략 구성도,
도 10은 실시형태 2에 의한 하이브리드 차량의 개략 블록도,
도 11은 실시형태 3에 관한 연료전지 차량의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도,
도 12는 실시형태 4에 관한 하이브리드 차량의 측면측의 측면도,
도 13은 실시형태 4에 관한 하이브리드 차량의 측면측의 측면도,
도 14는 실시형태 5에 관한 하이브리드 차량의 측면측의 측면도,
도 15는 실시형태 5에 관한 하이브리드 차량의 측면측의 측면도,
도 16은 실시형태 5에 관한 하이브리드 차량의 변형예를 나타내는 측면도,
도 17은 실시형태 5에 관한 하이브리드 차량의 변형예를 나타내는 측면도,
도 18은 실시형태 6에 관한 하이브리드 차량의 측면측의 측면도,
도 19는 실시형태 6에 관한 하이브리드 차량의 측면측의 측면도,
도 20은 실시형태 6에 관한 하이브리드 차량의 변형예를 나타내는 측면도,
도 21은 실시형태 6에 관한 하이브리드 차량의 변형예를 나타내는 측면도,
도 22는 실시형태 6에 관한 하이브리드 차량의 다른 변형예를 나타내는 측면도,
도 23은 실시형태 6에 관한 하이브리드 차량의 다른 변형예를 나타내는 측면 도,
도 24는 실시형태 6에 관한 하이브리드 차량의 또 다른 변형예를 나타내는 측면도,
도 25는 실시형태 6에 관한 하이브리드 차량의 또 다른 변형예를 나타내는 측면도이다.
(실시형태 1)
본 실시형태 1에 관한 하이브리드 차량에 대하여, 도 1 내지 도 9를 이용하여 설명한다. 또한, 동일한 구성 또는 상당하는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 하이브리드 차량(100)의 사시도로서, 한쪽 측면측에서 보았을 때의 사시도이다. 도 2는, 하이브리드 차량의 다른쪽 측면측에서 보았을 때의 사시도이고, 도 3은, 본 실시형태에 관한 하이브리드 차량(100)의 블록도이다. 도 4는, 하이브리드 차량(100)의 차량 본체(200)의 보디(510)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다,
이들, 도 1 내지 도 4에 나타내는 바와 같이, 하이브리드 차량(100)은, 보디와 외장 부품으로 형성된 차량 본체(200)와, 하이브리드 차량(100)의 진행방향(D) 전방측에 설치된 한 쌍의 전륜(차륜)(2F)과, 진행방향(D) 후방측에 설치된 후륜(차륜)(2R)을 구비하고 있다.
차량 본체(200)는, 하이브리드 차량(100)의 진행방향(D)측에 설치된 엔진 컴 파트먼트(ER)와, 이 엔진 컴파트먼트(ER)에 대하여 진행방향(D) 후방측에 인접하는 탑승자 수용실(CR)과, 탑승자 수용실(CR)에 대하여 진행방향(D) 후방측에 인접하는 수하물실(LR)을 구비하고 있다.
그리고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 차량 본체(200)의 보디(510)로서는, 예를 들면, 모노코크 보디(Monocoque Body)가 채용되어 있다. 이 보디(510)는, 진행방향(D)의 전면측에 설치되고, 엔진 컴파트먼트(ER)를 규정하는 프론트 벽부(550)와, 탑승자 수용실(CR)을 규정하는 수용벽부(560)와, 이 수용벽부(560)에 대하여, 차량 본체(200)의 진행방향(D) 후방측에 설치된 후방 벽부(570)를 구비하고 있다.
보디(510)의 측면에는, 탑승자 수용실(CR)에 연통하여, 탑승자가 출입 가능한 개구부(212L, 212R)가 형성되어 있다.
그리고, 후방 벽부(570)에 충격이 가하여졌을 때에, 후방 벽부(570)가 변형됨으로써, 탑승자 수용실(CR)에 전달되는 충격력의 저감이 도모되어 있다.
이와 같이 구성된 보디(510)의 표면에, 복수의 외장 부품을 장착하여, 차량 본체(200)가 구성되어 있다.
외장 부품으로서는, 예를 들면, 도 1, 도 2에서, 차량 본체(200)의 전면측에 설치된 프론트 페이스(310)와, 이 프론트 페이스(310)의 아래쪽에 설치된 프론트 범퍼(300)와, 도 4에 나타내는 프론트 벽부(550)의 측면을 덮도록 설치된 프론트 펜더(301L, 301R)와, 개구부(212L, 212R)를 개폐 가능하게 설치된 프론트 도어(312L, 312R) 및 리어 도어(313L, 313R)를 구비하고 있다.
또, 외장 부품으로서는, 엔진 컴파트먼트(ER)의 상부 덮개로서의 후드(307) 와, 리어 도어(313L, 313R)에 대하여 진행방향(D) 후방측에 설치된 리어 펜더(303L, 303R)와, 리어 펜더(303L, 303R)의 아래쪽에 설치된 리어 범퍼(304)를 구비하고 있다.
탑승자 수용실(CR)에는, 하이브리드 차량(100)을 조작하는 운전석(DR)과, 운전석에 대하여 하이브리드 차량(100)의 폭방향에 인접하는 보조석과, 이 보조석 및 운전석(DR)의 뒤쪽에 설치된 후부 좌석이 설치되어 있다. 이 도 1에 나타내는 예에 있어서는, 운전석(DR)은, 진행방향(D)으로 연장되는 하이브리드 차량(100)의 중심선(O)에 대하여 하이브리드 차량(100)의 우측면(한쪽 측면)(100A)측에 오프셋하고 있다.
그리고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 엔진 컴파트먼트(ER) 내에는, 전륜(2F)을 구동하는 동력을 발생하는 내연기관의 엔진(4)이 수용되어 있다.
엔진 컴파트먼트(ER)에 대하여 진행방향(D) 후방측에 위치하는 탑승자 수용실(CR) 내의 후부 좌석 아래에 위치하는 부분에는, 가솔린, 에탄올(액체 연료)이나, 프로판 가스(기체 연료) 등이 수용되는 퓨엘 탱크(201)가 설치되고, 후부 좌석보다 진행방향(D) 후방에는, 연료전지 또는 대용량의 커패시터 등의 배터리(축전기)(B)가 배치되어 있다. 이와 같이, 퓨엘 탱크(제 2 저류부)(201) 및 배터리(B)는, 엔진(4)에 대하여, 진행방향(D)의 후방측에 위치하고 있다.
여기서, 이 하이브리드 차량(100)은, 연료 공급 커넥터(제 1 에너지원 공급부)(191)를 접속 가능하게 되고, 퓨엘 탱크(201)에, 예를 들면, 가솔린, 에탄올 등의 연료를 공급하는 연료 공급부(제 2 접속부)(213)가 설치되어 있으며, 퓨엘 탱 크(201) 내에 연료의 보충을 행할 수 있다.
또, 도 2에서 이 하이브리드 차량(100)은, 외부의 교류 전원에 접속된 커넥터(제 2 에너지원 공급부)(190)가 접속 가능(착탈 가능)하게 된 충전부(제 2 접속부)(90)를 구비하고 있다.
도 1 및 도 3에서, 엔진 컴파트먼트(ER) 내에는, 전륜(2F)을 구동하는 동력을 발생하는 내연기관의 엔진(4) 외에도, 트랜스 액슬(TR)이 수용되어 있다.
트랜스 액슬(TR)은, 발전기로서 기능하는 전동기(MG2)와, 전륜(2F)을 구동하는 동력을 발생하는 MG1과, 배터리(제 1 저류부)(B)로부터의 전력을 고압하는 승압 컨버터(20)와, 승압 컨버터(20)로부터의 직류전력을 교류전력으로 변환하여 전동기(MG1)에 공급하는 인버터(30)와, 전동기(MG1)로부터 공급되는 교류전력을 직류전력으로 변환하여 배터리(B)에 공급하는 인버터(40)와, 플래니터리 기어 등으로부터 형성된 동력 분할기구(3)를 포함한다.
이 엔진(4)은, 퓨엘 탱크(201)에 저류된 가솔린이나 에탄올 등의 연료를 연소함으로써 동력을 발생한다. 그리고, 발전기로서 기능하는 전동기(MG2)는, 엔진(4)이 구동함으로써 얻어진 동력에 의하여 구동되어, 전력을 발생 가능하게 되어 있다. 이 전동기(MG2)에 의하여 생성된 전력은, 인버터(40)를 거쳐, 배터리에 공급되거나, 전동기(MG1)에 공급된다. 전동기(MG1)는, 인버터(30)를 거쳐 배터리(B)로부터 공급되는 전력에 의하여 구동되고, 디퍼런셜 기구 등을 거쳐, 전륜(2F)에 접속된 샤프트에 동력을 전달한다.
여기서, 엔진(4)은, 중심선(O)에 대하여 측면(100A)측에 오프셋 되어 있고, 트랜스 액슬(TR)은, (좌측) 측면(100B)측에 오프셋 되어 있다. 이 때문에, 엔진(4)과 트랜스 액슬(TR)을 일체적으로 보았을 때의 중심은, 중심선(O) 상 또는 그 근방에 위치하여, 하이브리드 차량(100)의 폭방향의 밸런스가 잡혀 있다. 또한, 배터리(B) 및 퓨엘 탱크(201)의 중심은, 어느 것이나, 중심선(O) 상 또는 그 근방에 위치하고 있다.
여기서, 도 2에서, 충전부(90)는, 보디(510)에 설치되어, 커넥터(190)를 접속 가능하게 된 접속부(91)와, 리어 펜더(303R)에 형성되어, 접속부(91)를 바깥쪽으로 노출하거나 하이브리드 차량(100) 내에 수용하는 덮개부(90A)와, 접속부(91)에 접속된 배선(92A, 92B)을 구비하고 있다. 여기서, 커넥터(190)로서는, 배터리(B)에 전력을 공급하여, 배터리(B)를 충전하는 충전용 커넥터이고, 상용전원(예를 들면, 일본에서는, 단상교류 100V)으로부터 공급되는 전력을 배터리(B)에 공급하기 위한 커넥터이다. 예를 들면, 일반 가정의 가정용 전원에 접속된 콘센트 등을 들 수 있다.
또한, 커넥터(190)와 충전부(90)의 사이에 있어서의 전력의 수수(授受)방법으로서는, 커넥터(190)의 적어도 일부와, 충전부(90)의 적어도 일부가 직접 접촉하는 접촉형(컨택티브)이어도 되고, 또, 비접촉형(인덕티브)이어도 된다.
또한, 배선(92A, 92B)은, 전동기(MG1, MG2)의 각 중성점에 접속되어 있고, 커넥터(190)로부터 공급된 전력은, 전동기(MG1, MG2) 및 인버터(30, 40) 및 승압 컨버터(20)를 거쳐, 배터리(B)에 공급된다. 여기서, 커넥터(190)로부터 공급된 교류전력은, 인버터(30, 40)에 의하여, 직류전력으로 변환된다. 그리고, 직류전력이 배터리(B)에 충전된다.
또, 연료 공급부(213)는, 보디(510)에 설치되어, 개구부를 가지는 노즐 받아들임부(215)와, 이 노즐 받아들임부(215) 및 퓨엘 탱크(201)에 접속된 공급관(214)과, 외장 부품에 설치되어, 노즐 받아들임부(215)의 개구부를 개폐 가능한 덮개부(213A)를 구비하고 있다.
그리고, 노즐 받아들임부(215)는, 하이브리드 차량(100)의 외부에 설치된 연료 공급 커넥터(191)의 공급 노즐을 받아들임 가능하게 되어 있다. 그리고, 공급된 가솔린 등의 연료는, 공급관(214)을 거쳐, 퓨엘 탱크(201)에 공급된다.
여기서, 충전부(90)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 하이브리드 차량(100)의 폭방향으로 배열하는 측면(100A, 100B) 중, 한쪽의 측면(100A)에 설치되어 있고, 연료 공급부(213)는, 다른쪽의 측면(100B)에 설치되어 있다.
여기서, 일반적으로, 하이브리드 차량(100)이 외부로부터의 외력에 의하여 손상될 확률이 큰 것은, 진행방향(D) 전방측의 부분과 진행방향(D) 후방측의 부분인 반면, 측면 부분은, 손상되는 경우가 적다.
그리고, 충전부(90) 및 연료 공급부(213)는, 하이브리드 차량(100)의 측면(100A, 100B)에 설치되어 있기 때문에, 오랫동안 사용하였다고 해도, 충전부(90) 및 연료 공급부(213)가 외부로부터의 충격 등에 의하여 손상되는 것이 억제되어 있다.
또한, 한쪽의 측면(100A, 100B)을 손상한 경우에 있어서도, 충전부(90)와, 연료 공급부(213)는 서로 다른 측면에 설치되어 있기 때문에, 충전부(90)와 연료 공급부(213)의 어느 것도 동시에 손상되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 충전부(90)와, 연료 공급부(213)가 다른 측면에 설치되어, 서로 떨어져 있기 때문에, 충전작업이나 연료 공급작업을 행하는 작업자가, 충전부(90)와, 연료 공급부(213)를 혼동하는 것을 억제할 수 있다.
또, 충전부(90)와 연료 공급부(213)가 서로 다른 측면(100A, 100B)에 설치되어, 서로 이간(離間)하고 있기 때문에, 작업자는, 충전작업 또는 연료 공급작업의 한쪽을 종료한 후에 다른쪽 작업에 착수하게 된다. 이 때문에, 작업자는, 충전작업과, 연료 공급작업을 각각 확실하게 행할 수 있다.
여기서, 도 1 및 도 2에 나타내는 예에 있어서는, 충전부(90)는, 운전석(DR) 측의 측면(100A)측에 설치되어 있고, 운전석(DR)에 근접하고 있다. 이 때문에, 운전자가 충전작업을 행할 때에, 충전작업에 착수하기 쉽다.
여기서, 도 1 내지 도 3에 나타내는 예에 있어서는, 충전부(90)와, 연료 공급부(213)가 서로 하이브리드 차량(100)의 폭방향에 대향하고 있다. 즉, 충전부(90)와 연료 공급부(213)는, 차량의 진행방향(D)으로 연장되는 중심선(O)에 대하여 선대칭의 위치에 각각 설치되어 있다.
이 때문에, 리어 펜더(303R)에 형성되어, 충전부(90)를 받아들임 가능한 구멍부와, 리어 펜더(303L)에 형성되어 연료 공급부(213)를 받아들임 가능한 구멍부도, 서로 하이브리드 차량(100)의 폭방향에 대향한다.
이 때문에, 측면(100A)측의 강성과, 측면(100B)측의 강성에 차이가 생기는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 예를 들면, 후방측으로부터 충격력이 가하여졌다 고 해도, 측면(100A)측과 측면(100B)측으로 균등하게 충격력을 흡수할 수 있다.
또한, 충전부(90)와 연료 공급부(213)가 리어 펜더(303L, 303R)에 형성된 경우에 한정되지 않는다. 예를 들면, 충전부(90)와 연료 공급부(213)가 프론트 펜더(301L, 301R)에 각각 설치되고, 차량의 진행방향(D)을 따라 연장되는 중심선(O)에 대하여 선대칭의 위치에 설치하여도 된다. 이 경우에 있어서는, 차량의 전방측으로부터 충격력이 가하여진 경우에 있어서도, 프론트 펜더(301L, 301R)에서 균등하게 충격력을 흡수할 수 있고, 탑승자 수용실(CR)에 충격력이 전파되는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 충전부(90)는, 엔진 컴파트먼트(ER)로부터 떨어진 위치에 설치되어 있다. 이 때문에, 충전부(90)를 수용하는 공간을 확보하기 쉽고, 충전부(90)가 다른 기기와 접촉하여, 손상 등이 되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 엔진 컴파트먼트(ER)로부터 충전부(90)를 이간시킴으로써, 충전부(90)가, 엔진(4)으로부터의 열에 의하여 열화하는 것이 억제되어 있다. 이 때문에, 충전부(90)에 내열 처리를 실시할 필요가 저감되어 있고, 비용의 저렴화를 도모할 수 있다.
여기서, 퓨엘 탱크(201)도, 엔진 컴파트먼트(ER)로부터 진행방향(D) 후방측에 배치되고, 연료 공급부(213)도 엔진 컴파트먼트(ER)로부터 진행방향(D) 후방측에 위치하고 있다. 이 때문에, 연료 공급부(213)와 퓨엘 탱크(201)를 연통하는 공급관(214)의 관로 길이도 짧게 억제할 수 있다.
또한, 엔진 컴파트먼트(ER) 내에, 트랜스 액슬(TR)과 엔진(4)이 수용되어 있 는 한편으로, 배터리(B)나 퓨엘 탱크(201)를 엔진 컴파트먼트(ER)보다 진행방향(D) 후방측에 위치시킴으로써, 하이브리드 차량(100)의 전후 후방의 중량 밸런스를 잡을 수 있다.
도 5는, 하이브리드 차량(100)의 측면(100B)측의 측면도이고, 도 6은, 하이브리드 차량(100)의 측면도이다.
도 5에서, 연료 공급부(213)는, 하이브리드 차량(100)의 측면(100B) 중, 개구부(212L)에 대하여 진행방향(D) 후방측에 위치하는 영역(R1) 내에 형성되어 있다. 또한, 영역(R1)은, 리어 펜더(303L) 및 리어 범퍼(304)의 측면부분을 포함하는 영역이다.
또, 도 6에서, 충전부(90)는, 하이브리드 차량(100)의 측면(100A) 중, 개구부(212R)에 대하여 진행방향(D) 후방측에 위치하는 영역(R2) 내에 형성되어 있다. 또, 이 영역(R2)은, 리어 펜더(303R) 및 리어 범퍼(304)의 측면부분을 포함한다.
여기서, 도 4에 나타내는 보디(510)의 후방 벽부(570) 중, 상기 영역(R1, R2)이 위치하는 부분은, 평면 형상이 되어 있다. 이 때문에, 후방 벽부(570) 중, 상기 영역(R1, R2)이 위치하는 부분에 충전부(90)를 받아들임 가능한 관통구멍을 형성하였다고 해도, 관통구멍의 주위에 위치하는 부분에서, 외부로부터의 외력을 충분하게 받아들일 수 있어, 소정의 강성을 확보하기 쉽게 되어 있다.
도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 연료 공급부(213)는, 후륜(2R)보다 위쪽에 위치하고 있고, 충전부(90)도 후륜(2R)의 위쪽에 위치하고 있다.
이 때문에, 충전부(90) 및 연료 공급부(213)의 높이 방향의 위치는, 작업자 가 작업하기 쉬운 위치에 위치하게 되어, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 충전부(90)는, 후륜(2R)에 접속된 샤프트(53R)의 중심보다도, 진행방향(D) 후방측에 위치하고 있다. 이 때문에, 충전부(90)에 도 1에 나타내는 커넥터(190)를 접속한 상태에서 리어 도어(313R)를 회동하였을 때에, 리어 도어(313R)와 커넥터(190)가 접촉하는 것을 억제할 수 있다.
도 7은, 충전부(90)의 위치에 대한 변형예를 나타내는 측면도이다. 이 도 7에 나타내는 예에 있어서는, 측면(100A) 중, 개구부(212R)에 대하여 진행방향(D)의 전방측에 위치하는 영역(R3) 내에 충전부(90)가 배치되어 있다. 또한, 영역(R3)은, 프론트 펜더(301R)와, 프론트 범퍼(300)의 측면부분을 포함하는 영역이다. 이와 같은 위치에 충전부(90)를 배치함으로써, 전동기(MG1, MG2)와 충전부(90)의 사이의 거리를 저감할 수 있고, 배선(92A, 92B)의 길이를 저감할 수 있다.
또한, 영역(R3) 내에 충전부(90)를 배치함으로써, 운전석(DR)으로부터의 거리를 짧게 할 수 있어, 운전자가 바로 배터리(B)의 충전작업을 행할 수 있다. 여기서, 프론트 도어(312R)는, 영역(R3)측의 가장자리부에서 회전 가능하게 지지되어 있고, 다른쪽 가장자리부가 자유롭게 회동 가능하게 되어 있다.
이 때문에, 충전부(90)에 도 1에 나타내는 커넥터(190)를 접속한 상태에서, 프론트 도어(312R)를 회동시켰다고 해도, 커넥터(190) 및 이 커넥터(190)에 접속된 배선과, 프론트 도어(312R)가 접촉하는 것이 억제된다.
도 8은, 본 발명의 실시형태에 의한 하이브리드 차량(100)의 개략 블록도이다. 이 도 8을 이용하여, 커넥터(190)로부터의 교류 전류를 배터리(B)에 충전하는 방법에 대하여 설명한다. 배터리(B)의 양(+)의 전극은, 양극선(PL1)에 접속되고, 배터리(B)의 음(-)의 전극은, 음극선(NL1)에 접속된다. 콘덴서(C1)는, 양극선(PL1)과 음극선(NL1)의 사이에 접속된다. 승압 컨버터(20)는, 양극선(PL1) 및 음극선(NL1)과 양극선(PL2) 및 음극선(NL2)의 사이에 접속된다. 콘덴서(C2)는, 양극선(PL2)과 음극선(NL2)의 사이에 접속된다. 인버터(30)는, 양극선(PL2) 및 음극선(NL2)과 전동기(MG1)의 사이에 접속된다. 인버터(40)는, 양극선(PL2) 및 음극선(NL2)과 전동기(MG2)의 사이에 접속된다.
전동기(MG1)는, 3상 코일(11)을 스테이터 코일로서 구비하고, 전동기(MG2)는, 3상 코일(12)을 스테이터 코일로서 구비한다.
승압 컨버터(20)는, 리액터(L1)와, NPN 트랜지스터(Q1, Q2)와, 다이오드(D1, D2)를 포함한다. 리액터(L1)의 한쪽 끝은 양극선(PL1)에 접속되고, 다른쪽 끝은 NPN 트랜지스터(Q1)와 NPN 트랜지스터(Q2)의 중간점, 즉, NPN 트랜지스터(Q1)의 에미터와 NPN 트랜지스터(Q2)의 콜렉터의 사이에 접속된다. NPN 트랜지스터(Q1, Q2)는, 양극선(PL1)과 음극선(NL1, NL2)의 사이에 직렬로 접속된다. 그리고, NPN 트랜지스터(Q1)의 콜렉터는, 인버터(30, 40)의 양극선(PL2)에 접속되고, NPN 트랜지스터(Q2)의 에미터는 음극선(NL1, NL2)에 접속된다. 또, 각 NPN 트랜지스터(Q1, Q2)의 콜렉터-에미터 사이에는, 에미터측에서 콜렉터측으로 전류를 흘리는 다이오드(D1, D2)가 각각 배치되어 있다.
인버터(30)는, U상 아암(31)과, V상 아암(32)과, W상 아암(33)으로 이루어진다. U상 아암(31), V상 아암(32) 및 W상 아암(33)은, 양극선(PL2)과 음극선(NL2)의 사이에 병렬로 설치된다.
U상 아암(31)은, 직렬 접속된 NPN 트랜지스터(Q3, Q4)로 이루어지고, V상 아암(32)은, 직렬 접속된 NPN 트랜지스터(Q5, Q6)로 이루어지며, W상 아암(33)은, 직렬 접속된 NPN 트랜지스터(Q7, Q8)로 이루어진다. 또, 각 NPN 트랜지스터(Q3∼Q8)의 콜렉터-에미터 사이에는, 에미터측에서 콜렉터측으로 전류를 흘리는 다이오드(D3∼D8)가 각각 접속되어 있다.
인버터(30)의 각 상 아암의 중간점은, 전동기(MG1)에 포함되는 3상 코일(11)의 각 상 코일의 각 상 끝에 접속되어 있다. 즉, 전동기(MG1)는, 3상의 영구자석 모터이고, U, V, W상의 3개의 코일의 한쪽 끝이 중성점(M1)에 공통 접속되어 구성되며, U상 코일의 다른쪽 끝이 NPN 트랜지스터(Q3, Q4)의 중간점에, V상 코일의 다른쪽 끝이 NPN 트랜지스터(Q5, Q6)의 중간점에, W상 코일의 다른쪽 끝이 NPN 트랜지스터(Q7, Q8)의 중간점에 각각 접속되어 있다.
인버터(40)는, 콘덴서(C2)의 양쪽 끝에 인버터(30)와 병렬로 접속된다. 그리고, 인버터(40)는, U상 아암(41)과, V상 아암(42)과, W상 아암(43)으로 이루어진다. U상 아암(41), V상 아암(42), W상 아암(43)은, 양극선(PL2)과 음극선(NL2)의 사이에 병렬로 설치된다.
U상 아암(41)은, 직렬 접속된 NPN 트랜지스터(Q9, Q10)로 이루어지고, V상 아암(42)은, 직렬 접속된 NPN 트랜지스터(Q11, Q12)로 이루어지며, W상 아암(43)은, 직렬 접속된 NPN 트랜지스터(Q13, Q14)로 이루어진다. NPN 트랜지스터(Q9∼Q14)는, 각각, 인버터(30)의 NPN 트랜지스터(Q3∼Q8)에 상당한다. 즉, 인버터(40) 는, 인버터(30)와 동일한 구성으로 이루어진다. 그리고, NPN 트랜지스터(Q9∼Q14)의 콜렉터-에미터 사이에는, 에미터측에서 콜렉터측으로 전류를 흘리는 다이오드(D9∼D14)가 각각 접속되어 있다.
인버터(40)의 각 상 아암의 중간점은, 전동기(MG2)에 포함되는 3상 코일(12)의 각 상 코일의 각 상 끝에 접속되어 있다. 즉, 전동기(MG2)도, 3상의 영구자석 모터이고, U, V, W상의 3개의 코일의 한쪽 끝이 중성점(M2)에 공통 접속되어 구성되며, U상 코일의 다른쪽 끝이 NPN 트랜지스터(Q9, Q10)의 중간점에, V상 코일의 다른쪽 끝이 NPN 트랜지스터(Q11, Q12)의 중간점에, W상 코일의 다른쪽 끝이 NPN 트랜지스터(Q13, Q14)의 중간점에 각각 접속되어 있다.
배터리(B)는, 니켈 수소 또는 리튬 이온 등의 2차 전지로 이루어진다. 전압 센서(10)는, 배터리(B)로부터 출력되는 배터리 전압(Vb)을 검출하고, 그 검출한 배터리 전압(Vb)을 제어장치(70)로 출력한다. 시스템 릴레이(SR1, SR2)는, 제어장치(70)로부터의 신호(SE)에 의하여 온/오프된다. 더욱 구체적으로는, 시스템 릴레이(SR1, SR2)는, 제어장치(70)로부터의 H(논리 하이) 레벨의 신호(SE)에 의하여 온되고, 제어장치(70)로부터의 L(논리 로우) 레벨의 신호(SE)에 의하여 오프된다. 콘덴서(C1)는, 배터리(B)로부터 공급된 직류전압을 평활화하고, 그 평활화한 직류전압을 승압 컨버터(20)로 공급한다.
승압 컨버터(20)는, 콘덴서(C1)로부터 공급된 직류전압을 승압하여 콘덴서(C2)로 공급한다. 더욱 구체적으로는, 승압 컨버터(20)는, 제어장치(70)로부터 신호(PWC)를 받으면, 신호(PWC)에 의하여 NPN 트랜지스터(Q2)가 온된 기간에 따라 직류전압을 승압하여 콘덴서(C2)에 공급한다. 이 경우, NPN 트랜지스터(Q1)는, 신호(PWC)에 의하여 오프되어 있다. 또, 승압 컨버터(20)는, 제어장치(70)로부터의 신호(PWC)에 따라, 콘덴서(C2)를 거쳐 인버터(30 및/또는 40)로부터 공급된 직류전압을 강압하여 배터리(B)를 충전한다.
콘덴서(C2)는, 승압 컨버터(20)로부터의 직류전압을 평활화하고, 그 평활화한 직류전압을 인버터(30, 40)로 공급한다. 전압 센서(13)는, 콘덴서(C2)의 양쪽 끝의 전압, 즉, 승압 컨버터(20)의 출력전압(Vm)[인버터(30, 40)로의 입력 전압에 상당한다. 이하 동일]을 검출하고, 그 검출한 출력전압(Vm)을 제어장치(70)로 출력한다.
인버터(30)는, 콘덴서(C2)로부터 직류전압이 공급되면 제어장치(70)로부터의 신호(PWM1)에 의거하여 직류전압을 교류전압으로 변환하여 전동기(MG1)를 구동한다. 이것에 의하여, 전동기(MG1)는, 토오크 지령값(TR1)에 의하여 지정된 토오크를 발생하도록 구동된다. 또, 인버터(30)는, 동력 출력장치가 탑재된 하이브리드 자동차의 회생 제동시, 전동기(MG1)가 발전한 교류전압을 제어장치(70)로부터의 신호(PWM1)에 의거하여 직류전압으로 변환하고, 그 변환한 직류전압을 콘덴서(C2)를 거쳐 승압 컨버터(20)로 공급한다. 또한, 여기서 말하는 회생 제동이란, 하이브리드 자동차를 운전하는 운전자에 의한 풋 브레이크 조작이 있었던 경우의 회생 발전을 동반하는 제동이나, 풋 브레이크를 조작하지 않으나, 주행 중에 액셀러레이터 페달을 오프함으로써 회생 발전을 시키면서 차량을 감속(또는 가속의 중지)시키는 것을 포함한다.
인버터(40)는, 콘덴서(C2)로부터 직류전압이 공급되면 제어장치(70)로부터의 신호(PWM2)에 의거하여 직류전압을 교류전압으로 변환하여 전동기(MG2)를 구동한다. 이것에 의하여, 전동기(MG2)는, 토오크 지령값(TR2)에 의하여 지정된 토오크를 발생하도록 구동된다. 또, 인버터(40)는, 동력 출력장치가 탑재된 하이브리드 자동차의 회생 제동시, 전동기(MG2)가 발전한 교류전압을 제어장치(70)로부터의 신호(PWM2)에 의거하여 직류전압으로 변환하고, 그 변환한 직류전압을 콘덴서(C2)를 거쳐 승압 컨버터(20)로 공급한다.
전류 센서(14)는, 전동기(MG1)에 흐르는 모터 전류(MCRT1)를 검출하고, 그 검출한 모터 전류(MCRT1)를 제어장치(70)로 출력한다. 전류 센서(15)는, 전동기(MG2)에 흐르는 모터 전류(MCRT2)를 검출하고, 그 검출한 모터 전류(MCRT2)를 제어장치(70)로 출력한다.
여기서, 3상 브리지 회로로 이루어지는 각 인버터(30, 40)에 있어서는, 6개의 트랜지스터의 온/오프의 조합은 8 패턴 존재한다. 그 8개의 스위칭 패턴 중 2개는 상간 전압이 영(零)이 되고, 그와 같은 전압 상태는 영전압 벡터라 부른다. 영전압 벡터에 대해서는, 상부 아암의 3개의 트랜지스터는 서로 동일한 스위칭 상태(모두 온 또는 오프)로 간주할 수 있고, 또, 하부 아암의 3개의 트랜지스터도 서로 동일한 스위칭 상태로 간주할 수 있다. 따라서, 이 도 8에서는, 인버터(30)의 상부 아암의 3개의 트랜지스터는 상부 아암(30A)으로서 통합하여 나타내고, 인버터(30)의 하부 아암의 3개의 트랜지스터는 하부 아암(30B)으로서 통합하여 나타내고 있다. 마찬가지로, 인버터(40)의 상부 아암의 3개의 트랜지스터는 상부 아암(40A)으 로서 통합하여 나타내고, 인버터(40)의 하부 아암의 3개의 트랜지스터는 하부 아암(40B)으로서 통합하여 나타내고 있다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 영상 등가 회로는, 커넥터(190)의 전력 입력선(ACL1, ACL2)을 거쳐 중성점(M1, M2)에 부여되는 단상 교류전력을 입력으로 하는 단상 PWM 컨버터로 볼 수 있다. 그래서, 인버터(30, 40)의 각각에 있어서 영전압 벡터를 변화시키고, 인버터(30, 40)를 단상 PWM 컨버터의 아암으로서 동작하도록 스위칭 제어함으로써, 전력 입력선(ACL1, ACL2)으로부터 입력되는 교류전력을 직류전력으로 변환하여 양극선(PL2)으로 출력할 수 있다. 그 변환한 직류전압을 콘덴서(C2)를 거쳐 승압 컨버터(20)로 공급하여, 배터리(B)에 충전한다.
본 실시에서는, 모노코크 보디를 가지는 하이브리드 차량에 적용한 경우에 대하여 설명하였으나, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 프레임 부착 보디에도 적용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 하이브리드 형식 중, 이른바 직렬/병렬형 하이브리드에 의거하여 설명을 행하였으나, 이 형식에 한정되는 것이 아니다. 즉, 연료 공급이 필요한 내연기관으로서의 엔진과, 이 엔진에 의하여 발전된 전력 또는/및 배터리에 축전된 전력에 의하여 차륜을 구동시키는 주행용 모터를 구비한 하이브리드 형식(직렬형 하이브리드)에 있어서도 적용할 수 있다. 또한, 엔진과 모터가 모두, 구동축에 동력을 출력 가능하게 된 병렬형 하이브리드에도 적용할 수 있다.
여기서, 본 실시형태에 관한 하이브리드 차량에 있어서는, 배터리(B)에 대한 충전방법으로서는, 전동기(MG1, MG2)의 중성점(M1, M2)을 이용하는 방법이 채용되 어 있으나, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 9는, 본 실시형태의 변형예를 나타내는 개략 구성도이다. 이 도 9에 나타내는 바와 같이, 인버터 기능과 DC/DC 컨버터의 기능을 가지는 충전 전용장치(400)를 설치하고, 이 충전 전용장치(400)를 사용하여, 충전을 행하도록 하여도 된다.
이때, 이 충전 전용장치(400)를 배터리(B)의 주위에 위치시킴으로써, 충전부(90)와 충전 전용장치(400)의 사이의 배선 길이 및 충전 전용장치(400)와 배터리(B) 사이의 배선의 거리를 저감할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태 2에 관한 하이브리드 차량에 대하여, 도 10 및 적절하게 상기 도 1 내지 도 9를 이용하여, 설명한다. 또한, 도 10에서, 상기 도 1 내지 도 9에 나타낸 부호와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 도 10은, 실시형태 2에 의한 하이브리드 차량의 개략 블록도이다.
이 도 10에 나타낸 하이브리드 차량에 있어서는, 배터리(B)에 축적된 전력을 충전부(90)에 접속되는 커넥터를 거쳐 외부의 교류 전원에 공급 가능하게 되어 있다.
여기서, 이 하이브리드 차량에 있어서는, 충전부(90)에 접속되는 커넥터(190)는, 배터리(B)에 충전된 전력을 외부 부하로 공급할 수 있는 외부 급전용 커넥터이다.
외부 급전용 커넥터는, 하이브리드 차량으로부터의 전력(예를 들면, 일본에서는, 단상교류 100V)을 외부 부하로 공급하기 위한 커넥터이다.
그리고, 도 10에서, 인버터(30, 40)는, 제어장치(70)로부터의 신호(PWM1, PWM2)에 따라, 승압 컨버터(20)를 거쳐, 배터리(B)로부터 공급되는 직류전력을 상용 전원용의 교류전력으로 변환하여, 충전부(90)로부터 출력 가능하도록 전동기(MG1, MG2)를 구동한다.
충전부(90)는, 1차 코일(51)과 2차 코일(52)을 포함한다. 1차 코일(51)은, 전동기(MG1)에 포함되는 3상 코일(11)의 중성점(M1)과 전동기(MG2)에 포함되는 3상 코일(12)의 중성점(M2)의 사이에 접속된다. 그리고, 충전부(90)는, 전동기(MG1)의 중성점(M1)과 전동기(MG2)의 중성점(M2)의 사이에 생긴 교류전압을 상용 전원용의 교류전압으로 변환하여 충전부(90)의 단자(61, 62)로부터 출력한다.
또한, 본 실시형태에 관한 하이브리드 차량의 충전부(90) 및 연료 공급부의 위치관계에 대해서는, 상기 실시형태 1에 관한 하이브리드 차량에 있어서의 충전부(90) 및 연료 공급부(213)의 위치관계를 원용할 수 있다.
이것에 의하여, 외부 부하에 배터리(B) 내의 전력을 공급하거나, 가솔린이나 에탄올 등의 연료를 하이브리드 차량에 공급하는 작업자가, 접속부와 연료 공급부를 혼동하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 상기 실시형태 1에 관한 하이브리드 차량(100)과 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 실시형태 2에서는, 배터리(B) 내에 축적된 전력을 외부 부하에 급전 가능한 하이브리드 차량에 대하여 설명하고, 상기 실시형태 1에서는, 외부전원으로부터 공급되는 전력을 배터리(B)에 충전 가능한 하이브리드 차량에 대하여 설명하였으나, 이것에 한정되지 않는다.
즉, 배터리(B) 내에 축적된 전력을 외부 부하로 공급할 수 있음과 동시에, 외부전원으로부터의 전력을 배터리(B)에 공급할 수 있는 하이브리드 차량에 대해서도, 상기 접속부와, 연료 공급부와의 위치관계에 대하여, 상기 실시형태 1에 관한 하이브리드 차량(100)에 있어서의 위치관계를 원용한다. 이것에 의하여, 배터리(B)에 대한 충전작업, 외부 부하에 대한 급전작업이나, 연료의 공급작업을 행하는 작업자는, 접속부와 연료 공급부를 혼동하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 상기 실시형태 1에 관한 하이브리드 차량(100)과 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.
또한, 이 경우에는, 접속부에 접속되는 커넥터는, 충전·급전용 커넥터이고, 상기 충전용 커넥터 및 급전용 커넥터의 어느 쪽의 기능도 가지는 커넥터이며, 상용전원으로부터 공급되는 전력을 배터리(B)에 충전 가능함과 동시에, 하이브리드 차량(100)으로부터의 전력을 외부 부하로 공급 가능한 커넥터이다.
또한, 상기한 바와 같이 전동기(MG1) 및 전동기(MG2)의 중성점을 이용하여, 배터리(B)에 충전된 전력을 외부로 방전하는 경우에 한정되지 않고, 상기 충전 전용장치(400)를 사용하여, 외부로 방전하도록 하여도 된다.
(실시형태 3)
도 11은, 본 실시형태 3에 관한 연료전지 차량(1000)의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도이다. 이 도 11에 나타내는 바와 같이, 이 연료전지 차량(1000)은, 연료전지(1100)와, 커패시터 등의 축전기(1200)와, 주행용 인버터(1400)와, 보조기계 인버터(1600)와, 보조기계 모터(1700)와, ECU(Electronic Control Unit)(1800)를 포함한다. 본 실시형태에 관한 전기 시스템의 제어장치는, 예를 들면 ECU(1800) 가 실행하는 프로그램에 의하여 실현된다.
연료전지(1100)는, 수소와 공기 중의 산소를 화학반응시켜서 발전한다. 연료전지(1100)로 발전된 전력은, 축전기(1200)에 축적되거나, 연료전지 차량(1000)에 탑재된 기기류에 의하여 소비된다. 또한, 연료전지(1100)에는, 주지의 일반적인 기술을 이용하면 되기 때문에, 여기서는 이 이상의 설명은 반복하지 않는다.
축전기(1200)는, 예를 들면, 복수의 셀(전기 2중층 콘덴서)을 직렬로 접속하여 구성되어 있고, 2차 전지 등이어도 된다. 주행용 인버터(1400)는, 연료전지(1100) 및 축전기(1200)로부터 공급된 직류전력을 교류전력으로 변환하여, 주행용 모터(1500)를 구동시킨다. 회생 제동시에는, 주행용 모터(1500)로 발전된 교류전력을 직류전력으로 변환하여, 축전기(1200)에 공급한다.
주행용 모터(1500)는, 3상 교류 회전전기이다. 그리고, 이 주행용 모터(1500)의 스테이터에는, U상 코일과, V상 코일과, W상 코일이 권회되어 있다. 그리고, U상 코일의 한쪽 끝과, V상 코일의 한쪽 끝부와, W상 코일의 한쪽 끝은, 중성점에서 서로 접속되어 있다. 또, U상 코일의 다른쪽 끝과, V상 코일의 다른쪽 끝과, W상 코일의 다른쪽 끝은, 각각, 주행용 인버터(1400)에 접속되어 있다.
그리고, 이 주행용 모터(1500)의 중성점에는, 급전부(제 2 접속부)(1090)의 배선(1192B)이 접속되어 있다. 이 충전부(1090)는, 예를 들면, 일반 가정용 전원 등의 교류 전원에 접속된 커넥터(1190)가 접속 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 주행용 모터(1500)에는, 교류전력이 공급 가능하게 되어 있다.
또한, 보조기계 모터(1700)도, 3상 교류 회전전기이다. 그리고, 이 보조기계 모터(1700)의 스테이터에는, U상 코일과, V상 코일과, W상 코일이 권회되어 있다. 그리고, U상 코일의 한쪽 끝과, V상 코일의 한쪽 끝부와, W상 코일의 한쪽 끝은, 중성점에서 서로 접속되어 있다. 또, U상 코일의 다른쪽 끝과, V상 코일의 다른쪽 끝과, W상 코일의 다른쪽 끝은, 각각, 보조기계 인버터(1600)에 접속되어 있다.
그리고, 이 보조기계 모터(1700)의 중성점에도, 충전부(1090)의 배선(1192A)이 접속되어 있고, 보조기계 모터(1700)의 중성점에도, 충전부(1090)를 거쳐서, 커넥터(1190)로부터 교류전력이 공급 가능하게 되어 있다.
상기와 같은 충전부(1090)는, 연료전지 차량(1000)의 한쪽 측면(100A)에 설치되어 있다.
이와 같이, 주행용 모터(1500) 및 보조기계 모터(1700)에 공급된 교류전력은, 주행용 인버터(1400) 및 보조기계 인버터(1600)에 의하여, 직류전력으로 변환되고, 축전기(1200)에 공급되어, 축전기(1200)의 충전이 이루어진다.
여기서, 주행용 모터(1500)로부터의 구동력에 의하여, 연료전지 차량(1000)이 주행한다. 회생 제동시에는, 차륜(도시 생략)에 의하여 주행용 모터(1500)가 구동되어, 주행용 모터(1500)가 발전기로서 작동된다. 이것에 의하여, 주행용 모터(1500)는, 제동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 회생 브레이크로서 작동한다.
보조기계 인버터(1600)는, 연료전지(1100) 및 축전기(1200)로부터 공급된 직류전력을 교류전력으로 변환하여, 보조기계 모터(1700)를 구동시킨다. 보조기계 모터(1700)는, 연료전지(1100)의 작동을 위하여 구동하는 보조기계를 구동한다. 연료전지(1100)의 작동을 위하여 구동하는 보조기계에 대해서는 뒤에서 설명한다.
ECU(1800)에는, 전압계(1802) 및 스타트 스위치(1804)가 접속되어 있다. 전압계는, 시스템 전압[축전기(1200)의 전압]을 검지하고, 검지 결과를 나타내는 신호를 ECU(1800)에 송신한다. 스타트 스위치(1804)는, 연료전지 차량(1000)의 운전자에 의하여 조작된다. 스타트 스위치(1804)가 온이 되면, ECU(1800)는, 차량의 시스템을 기동시킨다. 스타트 스위치(1804)가 오프가 되면, ECU(1800)는, 차량의 시스템을 정지시킨다.
ECU(1800)는, 차량의 운전상태나, 액셀러레이터 개방도 센서(도시 생략)에 의하여 검지된 액셀러레이터 개방도, 브레이크 페달의 밟음량, 시프트 포지션, 축전기(1200)의 전압, 스타트 스위치(1804)의 조작상태, ROM(Read 0nly Memory)에 보존된 맵 및 프로그램 등에 의거하여, 차량이 원하는 운전상태가 되도록, 연료전지 차량(1000)에 탑재된 기기류를 제어한다.
연료전지 차량(1000)은, 수소 탱크(1102)와, 수소 펌프(1104)와, 에어 필터(1106)와, 에어 펌프(1108)와, 가습기(1110)와, 워터 펌프(1112)와, 희석기(1114)를 포함한다.
수소 탱크(1102)는, 수소를 저장한다. 또한, 수소 탱크(1102) 대신, 수소 흡장 합금을 사용하여도 상관없다.
이 수소 탱크(1102)에는, 수소 공급 접속부(1191)로부터 공급되는 수소를 수소 탱크(1102)에 공급하는 접속부(1213)가 접속되어 있다.
이 접속부(1213)는, 차량(100)의 폭방향으로 배열하는 측면(100A, 100B) 중, 충전부(1090)가 설치된 측면(100A)에 대하여 연료전지 차량(1000)의 폭방향으로 배 열하는 다른쪽 측면(100B)에 설치되어 있다.
이와 같이, 충전부(1090)와 접속부(1213)는, 서로 연료전지 차량(1000)의 폭방향으로 배열하는 측면(100A, 100B) 중, 각각 다른 측면(100A, 100B)에 설치되어 있기 때문에, 수소를 수소 탱크(1102)에 보충하거나, 축전기(1200)를 충전하는 작업자가, 접속부(1213)와 충전부(1090)를 혼동하는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 접속부(1213)와, 충전부(1090)의 위치관계는, 상기 실시형태 1에서 나타낸 충전부(90)와 연료 공급부(213)의 위치관계를 원용할 수 있다.
연료전지(1100)를 발전시키는 경우, 수소 탱크(1102)에 축적된 수소는, 수소 펌프(1104)에 의하여, 연료전지(1100)의 애노드측으로 보내진다. 연료전지(1100)의 발전을 정지시키는 경우에 수소 펌프(1104)를 구동시키면, 연료전지(1100)의 애노드측으로부터, 잔존하고 있는 수소를 배출하는 정지 처리가 행하여진다. 수소 펌프(1104)는, 보조기계 모터(1700)에 의하여 구동되는 펌프이다.
연료전지(1100)의 캐소드측에는, 에어 펌프(1108)로부터 공기가 보내진다. 연료전지(1100)를 발전시키는 경우, 에어 펌프(1108)가 구동하면, 에어 필터(1106)로부터 공기가 흡입되고, 흡입된 공기가, 가습기(1110)에 의하여 가습된 후, 연료전지(1100)의 캐소드측으로 보내진다. 연료전지(1100)의 발전을 정지시키는 경우에 에어 펌프(1108)를 구동시키면, 에어 필터(1106)로부터 흡입된 공기가, 가습되지 않고 연료전지(1100)의 캐소드측으로 보내지고, 연료전지(1100)를 건조시키는 정지 처리가 행하여진다. 에어 펌프(1108)는, 보조기계 모터(1700)에 의하여 구동되는 펌프이다.
워터 펌프(1112)는, 연료전지(1100)를 냉각하는 냉각수를 토출한다. 워터 펌프(1112)가 토출한 냉각수는, 연료전지(1100) 내를 순환한다. 워터 펌프(1112)는, 보조기계 모터(1700)에 의하여 구동되는 펌프이다.
연료전지(1100)의 애노드측을 통과한 수소 및 캐소드측을 통과한 공기는, 희석기(1114)로 유도된다. 희석기(1114)에 의하여 수소의 농도가 희석되고, 희석된 수소가 차 밖으로 배출된다.
또한, 보조기계 모터(1700)를 하나만 기재하고 있으나, 보조기계 모터(1700)는, 수소 펌프(1104), 에어 펌프(1108) 및 워터 펌프(1112)에 대응하여 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 축전기(1200)로부터 공급된 전력을 직류전력으로부터 교류전력으로 변환하여 보조기계 모터(1700)를 구동시키고 있으나, 인버터(600)를, 보조기계 인버터(1600)를 거치지 않고, 직류전력에 의하여 보조기계 모터(1700)를 구동하도록 구성하여도 된다.
또한, 본 실시형태 2에서는, 접속부(1213)로부터 연료전지(1100)에서 사용되는 수소를 공급하도록 하고 있으나, 이것에 한정되지 않는다.
예를 들면, 메탄올 등 수소 원소를 함유하는 연료로부터 수소를 인출하는 개질기를 탑재하는 방식의 경우에는, 접속부(1213)에는, 메탄올을 공급하게 된다. 그리고, 수소 탱크(1102) 이외에 설치된 도시 생략한 메탄올 탱크에, 접속부(1213)가 접속되어, 메탄올 탱크에 메탄올이 저류된다.
그리고, 이 메탄올 탱크에 저류된 메탄올과, 물을 개질기에 공급하여, 수소를 생성하여, 수소 탱크(1102)에 저류한다. 또는, 생성한 수소를 직접 연료전지에 공급하도록 하여도 된다.
또한, 메탄올을 직접 연료전지에 공급하는 직접 메탄올 방식에 있어서도, 접속부에는, 메탄올을 공급하게 된다.
또한, 이 직접 메탄올 방식에서는, 연료전지(1100)의 에노드로 물과 함께 메탄올을 공급하게 되고, 백금 등의 촉매를 사용하여, 수소 이온과 전자와 이산화탄소로 분해된다. 그리고, 수소 이온은, 전해막을 통과하여, 캐소드측으로 이동하고, 공기 중의 산소와 반응하여, 물이 된다. 그리고, 전자는, 단자를 통하여, 전력으로서 공급된다.
이 직접 메탄올 방식의 연료전지 차량(1000)에 있어서는, 접속부(1213)로부터 공급되는 메탄올은, 접속부(1213)가 접속된 메탄올 탱크에 저류된다. 그리고, 메탄올 탱크에 저류된 메탄올이 연료전지(1100)에 공급된다.
또한, 에탄올 개질장치를 탑재한 연료전지 차량(1000)에 있어서는, 접속부(1213)에는, 에탄올을 공급하게 된다. 이 에탄올 개질장치를 탑재한 연료전지 차량(1000)에 있어서는, 에탄올 개질장치에 에탄올과 물을 공급하여, 수소와 이산화탄소가 생성된다. 그리고, 생성된 수소를 이용하여, 연료전지에 공급함으로써, 전력을 얻도록 되어 있다.
이 에탄올 개질장치를 탑재한 연료전지 차량(1000)에 있어서는, 접속부(1213)로부터 에탄올이 공급되고, 이 공급된 에탄올은, 에탄올 탱크에 저류된다. 그리고, 이 에탄올 탱크에 저류된 에탄올이, 에탄올 개질장치에 공급된다.
이와 같이, 본 발명은, 상기한 바와 같이 각종 연료전지 차량(100O)에 적용 할 수 있고, 전력을 배터리에 공급하거나, 각종 연료를 각 연료탱크에 공급하는 작업자가, 전력을 공급하는 커넥터(1190)가 접속되는 충전부(1090)와, 각종 연료를 공급하는 연료 공급부가 접속되는 접속부(1213)를 혼동할 수 있다.
또한, 본 실시형태 3에서는, 축전기(1200)를 충전 가능하게 됨과 동시에, 전력 이외의 연료를 공급 가능한 연료전지 차량에 대하여 설명하였으나, 이것에 한정되지 않는다.
예를 들면, 축전기(1200) 내에 축적된 직류전력을 교류전력으로 변환하여, 외부 부하에 교류전력을 공급 가능함과 동시에, 전력 이외의 연료가 공급되어, 이 연료를 연료전지에 공급함으로써 구동력을 발생 가능한 연료전지 차량에도 적용할 수 있다.
(실시형태 4)
도 12 및 도 13을 이용하여, 본 발명의 실시형태 4에 관한 하이브리드 차량(100)에 대하여 설명한다. 또한, 도 12 및 도 13에서, 상기 도 1 내지 도 11에 나타낸 구성과 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 12는, 하이브리드 차량(100)의 측면(100B)측의 측면도이고, 도 13은, 하이브리드 차량(100)의 측면(100A)측의 측면도이다. 이 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 하이브리드 차량의 측면(100B)측으로서, 리어 펜더(303L)에 충전부(90)가 설치되어 있고, 측면(100A)측으로서, 리어 펜더(303R)에 연료 공급부(213)가 설치되어 있다.
그리고, 운전석(DR)은, 중심선(O)에 대하여, 측면(100A)측에 오프셋하고 있기 때문에, 운전자는, 바로 급유작업을 행할 수 있다. 또한, 본 실시형태 4에 관한 하이브리드 차량에 있어서도, 상기 실시형태 1에 관한 하이브리드 차량(100)과 마찬가지로, 충전부(90)와 연료 공급부(213)는, 서로 대향하는 측면에 설치되어 있고, 상기 실시형태 1의 하이브리드 차량과 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.
(실시형태 5)
도 14 및 도 15를 이용하여, 본 발명의 실시형태 5에 관한 하이브리드 차량(100)에 대하여 설명한다. 또한, 도 14 및 도 15에서, 상기 도 1 내지 도 13에 나타낸 구성과 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략하는 경우가 있다. 도 14는, 하이브리드 차량(100)의 측면(100B)측의 측면도이고, 도 15는, 하이브리드 차량(100)의 측면(100A)측의 측면도이다.
이 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 연료 공급부(213)는, 측면(100B)측의 프론트 펜더(301L)에 설치되어 있고, 충전부(90)는, 측면(100A)의 프론트 펜더(301R)에 충전부(90)가 설치되어 있다.
이와 같이, 충전부(90) 및 연료 공급부(213)의 양쪽 모두가, 차량의 전방측에 배치함으로써, 충전부(90) 및 연료 공급부(213)의 양쪽 모두가, 운전석(DR)에 근접하고, 운전자가 충전 또는 급전작업을 행할 때에, 바로, 각 작업에 착수할 수 있다. 또한, 충전부(90) 및 연료 공급부(213)가 차량 전방에 위치하고 있기 때문에, 연료 공급 커넥터(191)를 구비하는 급유장치에 대하여 차량을 위치 맞춤하기 쉽고, 또한, 커넥터(190)를 구비하는 급전장치에 대하여 차량의 위치 맞춤을 용이 하게 행할 수 있다.
또한, 충전부(90) 및 연료 공급부(213)의 양쪽 모두가, 개구부(212L, 212R)에 대하여 전방측에 위치하고 있으면 되고, 충전부(90) 및 연료 공급부(213)의 좌우의 배치관계는, 도 14 및 도 15에 나타내는 예에 한정되지 않는다. 도 16 및 도 17은, 도 14 및 도 15에 나타낸 충전부(90) 및 연료 공급부(213)의 배치관계의 변형예를 나타내는 측면도이다.
이 도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 충전부(90)를 측면(100B)의 프론트 펜더(301L)에 배치하고, 연료 공급부(213)를 측면(100A)의 프론트 펜더(301R)에 배치하도록 하여도 된다.
(실시형태 6)
도 18 및 도 19를 이용하여, 본 발명의 실시형태 5에 관한 하이브리드 차량(100)에 대하여 설명한다. 또한, 도 18 및 도 19에서, 상기 도 1 내지 도 17에 나타낸 구성과 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략하는 경우가 있다. 도 18은, 하이브리드 차량(100)의 측면(100B)측의 측면도이고, 도 19는, 하이브리드 차량(100)의 측면(100A)측의 측면도이다.
이들, 도 18 및 도 19에 나타내는 바와 같이, 연료 공급부(213)는, 측면(100B)의 프론트 펜더(301L)에 설치되어 있고, 충전부(90)는, 측면(100A)의 리어 펜더(303R)에 설치되어 있다.
이와 같이, 연료 공급부(213)와 충전부(90)는, 서로 반대측의 측면(100A, 100B)에 설치되어 있고, 또한, 연료 공급부(213)와 충전부(90)의 한쪽이, 개구 부(212L, 212R)에 대하여 차량 전방측에 설치되고, 다른쪽이 차량의 후방측에 설치되어 있다. 즉, 연료 공급부(213)와 충전부(90)는, 탑승자 수용실(CR)의 중심을 중심으로 하여, 서로 점대칭이 되도록 설치되어 있다.
이것에 의하여, 충전부(90)와 연료 공급부(213)의 사이의 거리가 커지고, 예를 들면, 충돌시에 있어서, 충전부(90)와 연료 공급부(213)가 동시에 손상되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 충전부(90)와 연료 공급부(213)의 사이의 거리를 확보함으로써, 충전작업이나 급유작업을 행하는 작업자가, 급유작업과 충전작업을 동시에 행하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 충전부(90)와 연료 공급부(213)의 배치관계로서는, 도 18, 19에 나타내는 예에 한정되지 않고, 도 20 및 도 21에 나타내는 바와 같은 배치관계이어도 된다.
도 20 및 도 21은, 어느 것이나, 하이브리드 차량(100)의 측면도이고, 이 도 20 및 도 21에 나타내는 예에 있어서는, 연료 공급부(213)는, 측면(100B)의 리어 펜더(303L)에 배치되고, 또한, 충전부(90)는 측면(100A)의 프론트 펜더(301R)에 배치되어 있다. 이 도 20, 21에 나타내는 예에서도, 마찬가지로, 충돌시 등에 있어서, 충전부(90)와 연료 공급부(213)가 동시에 손상되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 22 및 도 23은, 충전부(90) 및 연료 공급부(213)의 배치관계의 다른 변형예를 나타내는 하이브리드 차량의 측면도이다. 이 도 22 및 도 23에 나타내는 예에 있어서는, 충전부(90)가 측면(100B)측의 프론트 펜더(301L)에 설치되어 있고, 연료 공급부(213)가, 측면(100A)의 리어 펜더(303R)에 설치되어 있다.
이 도 22 및 도 23에 나타내는 예에서도, 연료 공급부(213) 및 충전부(90)는, 서로, 탑승자 수용실(CR)의 중심을 중심으로 하여, 점대칭이 되도록 배치되어 있다. 이 때문에, 이 변형예에서도, 충돌시에, 동시에, 연료 공급부(213)와 충전부(90)가 손상되는 것을 억제할 수 있다.
도 24 및 도 25는, 또 다른 변형예를 나타내는 하이브리드 차량의 측면도이다. 이 도 24, 25에 나타내는 예에 있어서는, 충전부(90)는, 측면(100B)측의 리어 펜더(303L)에 설치되어 있고, 연료 공급부(213)는, 측면(100A)측의 프론트 펜더(301R)에 설치되어 있다. 이와 같이, 도 24, 25에 나타내는 예에서도, 충전부(90) 및 연료 공급부(213)는, 서로, 탑승자 수용실(CR)의 중심을 중심으로 하여 점대칭이 되도록, 배치되어 있고, 충돌시에 있어서, 충전부(90)와 연료 공급부(213)가 동시에 손상되는 것을 억제할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시형태에 대하여 설명을 행하였으나, 이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 나타나고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
본 발명은, 차량에 관한 것으로, 특히 종류가 다른 에너지원이 공급되는 차량에 적합하다.

Claims (20)

  1. 제 1 에너지원에 의하여 구동되는 제 1 구동부(4)와,
    상기 제 1 에너지원을 저류하는 제 1 저류부(201)와,
    제 1 에너지원 공급부(191)가 접속되어, 상기 제 1 에너지원 공급부(191)로부터 공급되는 상기 제 1 에너지원을 상기 제 1 저류부(201)로 유도하는 제 1 접속부(213)와,
    상기 제 1 에너지원과 다른 제 2 에너지원에 의하여 구동하는 제 2 구동부(MG1, MG2)와,
    상기 제 2 에너지원을 저류하는 제 2 저류부(B)와,
    제 2 에너지원 공급부(190)가 접속되어, 상기 제 2 에너지원 공급부(190)로부터 공급되는 상기 제 2 에너지원을 상기 제 2 저류부(B)로 유도하는 제 2 접속부(90)를 구비한 차량에 있어서,
    상기 제 1 접속부(213)는, 상기 차량의 폭방향으로 배열하는 한쪽 측면에 설치되고, 상기 제 2 접속부(90)는, 다른쪽 측면에 설치된 것을 특징으로 하는 차량.
  2. 제 1 에너지원에 의하여 구동되는 제 1 구동부(4)와,
    상기 제 1 에너지원을 저류하는 제 1 저류부(201)와,
    제 1 에너지원 공급부(191)가 접속되어, 상기 제 1 에너지원 공급부(191)로부터 공급되는 상기 제 1 에너지원을 상기 제 1 저류부(201)로 유도하는 제 1 접속 부(213)와,
    상기 제 1 에너지원과 다른 제 2 에너지원에 의하여 구동하는 제 2 구동부(MG1, MG2)와,
    상기 제 2 에너지원을 저류하는 제 2 저류부(B)와,
    제 2 에너지원 공급부(190)가 접속되어, 상기 제 2 저류부(B)에 축적된 상기 제 2 에너지원을 상기 제 2 에너지원 공급부(190)로부터 외부로 공급하는 제 2 접속부(90)를 구비한 차량에 있어서,
    상기 제 1 접속부(213)는, 상기 차량의 폭방향으로 배열하는 한쪽 측면(100B)에 설치되고, 상기 제 2 접속부(90)는, 다른쪽 측면(100A)에 설치된 것을 특징으로 하는 차량.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 구동부(4)는, 연료가 된 상기 제 1 에너지원에 의하여 구동하여, 동력을 발생하는 내연기관(4)이 되고,
    상기 제 2 구동부(MG1, MG2)는, 전력이 된 상기 제 2 에너지원에 의하여 구동하여, 차륜을 구동하는 동력을 발생하는 전동기가 된 것을 특징으로 하는 차량.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 구동부(4)는, 연료가 된 상기 제 1 에너지원을 사용하여, 전력을 발생하는 발전부가 되고,
    상기 제 2 구동부(MG1, MG2)는, 전력이 된 상기 제 2 에너지원에 의하여 차륜을 구동하는 동력을 발생하는 전동기(MG1, MG2)가 되는 것을 특징으로 하는 차량.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 구동부(4)는, 연료가 된 상기 제 1 에너지원을 사용하여, 전력을 발생하는 발전부가 되고,
    상기 제 2 구동부(MG1)는, 전력이 된 상기 제 2 에너지원에 의하여 차륜을 구동하는 동력을 발생하는 전동기(MG1)가 되고,
    상기 발전부는, 연료가 된 상기 제 1 에너지원에 의하여 구동되는 내연기관(4)과, 상기 내연기관(4)으로부터의 동력에 의하여 구동되는 발전용 전동기(MG2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 접속부(213)와 상기 제 2 접속부(90)는, 상기 차량의 폭방향에 대향하는 것을 특징으로 하는 차량.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 구동부(4)는, 연료가 된 상기 제 1 에너지원에 의하여 구동하여, 동력을 발생하는 내연기관(4)이 되고,
    상기 제 2 구동부(MG1)는, 전력이 된 상기 제 2 에너지원에 의하여 구동하여, 차륜을 구동하는 동력을 발생하는 전동기(MG1)가 되며,
    탑승자를 수용하는 탑승자 수용실을 더 구비하고,
    상기 전동기(MG1)와 상기 내연기관(4)은, 상기 탑승자 수용공간에 대하여 진행방향(D) 전방측에 설치되며,
    상기 제 1 저류부(201)와 상기 제 2 저류부(B)와 상기 제 1 접속부(213)와 상기 제 2 접속부(90)는, 상기 전동기(MG1)와 상기 내연기관(4)에 대하여 진행방향(D) 후방측에 설치된 것을 특징으로 하는 차량.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    탑승자를 수용하는 탑승자 수용실과,
    상기 탑승자 수용실에 연통하는 승강용 개구부(212R, 212L)를 더 구비하고,
    상기 제 1 접속부(213) 및 상기 제 2 접속부(90)는, 상기 승강용 개구부에 대하여 진행방향 후방측에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    탑승자를 수용하는 탑승자 수용실과,
    상기 탑승자 수용실에 연통하는 승강용 개구부(212R, 212L)를 더 구비하고,
    상기 차륜은, 상기 승강용 개구부(213R, 213L)에 대하여 진행방향(D) 전방측에 위치하는 전륜(2F)과, 진행방향 후방측에 위치하는 후륜(2R)을 구비하고,
    상기 제 2 접속부(90)는, 상기 후륜(2R)보다 위쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 에너지원은 전력이 되고,
    상기 제 2 저류부(B)는, 직류전력으로서의 상기 제 2 에너지원을 축적하는 축전기(B)가 되며,
    상기 제 2 접속부(90)와 상기 축전기(B)를 접속하고, 상기 제 2 에너지원 공급부로부터 공급되는 교류전력으로서의 상기 제 2 에너지원을 직류전력으로서의 상기 제 2 에너지원으로 변환하여, 상기 축전기(B)에 공급하는 변환기(400)를 더 구비하고,
    상기 변환기(400)를 상기 축전기(B)의 주위에 배치한 것을 특징으로 하는 차량.
  11. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 에너지원은 전력이 되고,
    상기 제 2 저류부(B)는, 직류전력으로서의 상기 제 2 에너지원을 축적하는 축전기(B)가 되며,
    상기 제 2 접속부(90)와 상기 축전기(B)를 접속하고, 상기 축전기(B)에 축적된 직류전력으로서의 상기 제 2 에너지원을 교류전력으로서의 제 2 에너지원으로 변환하여, 상기 제 2 에너지원 공급부(190)에 공급하는 변환기(400)를 더 구비하고,
    상기 변환기(400)를 상기 축전기(B)의 주위에 배치한 것을 특징으로 하는 차량.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 에너지원은 전력이 되고,
    상기 제 2 구동부(MG1, MG2)는, 교류전력으로서의 상기 제 2 에너지원에 의하여 구동되는 전동기(MG1, MG2)가 되며,
    상기 전동기(MG1, MG2)는, 제 1 다상 권선(11)과 당해 제 1 다상 권선(11)의 제 1 중성점(M1)을 가지는 제 1 전동기(MG1)와, 제 2 다상 권선(12)과 당해 제 2 다상 권선(12)의 제 2 중성점(M2)을 가지는 제 2 전동기(MG2)를 포함하고,
    상기 제 2 접속부(90)는, 상기 제 1 중성점(M1)에 접속된 제 1 배선(92B)과, 상기 제 2 중성점(M2)에 접속된 제 2 배선(92A)를 포함하며,
    상기 축전기(B)로부터의 직류전력으로서의 상기 제 2 에너지원을 교류전력으로서의 상기 제 2 에너지원으로 변환하여 상기 제 1 전동기(MG1)에 공급하는 제 1 인버터(30)와,
    상기 축전기(B)로부터의 직류전력으로서의 상기 제 2 에너지원을 교류전력으로서의 상기 제 2 에너지원으로 변환하여 상기 제 2 전동기(MG2)에 공급하는 제 2 인버터(40)와,
    상기 제 1 및 제 2 인버터(30, 40)를 제어하는 인버터 제어부(70)를 더 구비하고,
    인버터 제어부(70)는, 상기 제 2 접속부(90)로부터 상기 제 1 및 제 2 중성점(M1, M2)에 부여되는 교류전력을 직류전력으로 변환하여, 상기 축전기(B)에 공급하도록 상기 제 1 및 제 2 인버터(30, 40)를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량.
  13. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 에너지원은 전력이 되고,
    상기 제 2 구동부(MG1, MG2)는, 교류전력으로서의 상기 제 2 에너지원에 의하여 구동되는 전동기(MG1, MG2)가 되며,
    상기 전동기(MG1, MG2)는, 제 1 다상 권선(11)과 당해 제 1 다상 권선(11)의 제 1 중성점(M1)을 가지는 제 1 전동기(MG1)와, 제 2 다상 권선(12)과 당해 제 2 다상 권선(12)의 제 2 중성점(M2)을 가지는 제 2 전동기(MG2)를 포함하고,
    상기 제 2 접속부(90)는, 상기 제 1 중성점(M1)에 접속된 제 1 배선(92B)과, 상기 제 2 중성점(M2)에 접속된 제 2 배선(92A)을 포함하며,
    상기 축전기(B)로부터의 직류전력으로서의 상기 제 2 에너지원을 교류전력으로서의 상기 제 2 에너지원으로 변환하여 상기 제 1 전동기(MG1)에 공급하는 제 1 인버터(30)와,
    상기 축전기(B)에 직류전력으로서의 상기 제 2 에너지원을 교류전력으로서의 상기 제 2 에너지원으로 변환하여 상기 제 1 전동기(MG1)에 공급하는 제 2 인버 터(40)와,
    상기 제 1 및 상기 제 2 인버터(30, 40)를 제어하는 인버터 제어부(70)를 더 구비하고,
    상기 인버터 제어부(70)는, 상기 축전기(B)로부터 상기 제 1 인버터 및 상기 제 2 인버터 (30, 40)에 공급되는 직류전력을 교류전력으로 변환하여, 상기 제 2 접속부(90)로부터 외부 부하로 공급하는 상기 제 1 인버터 및 상기 제 2 인버터(30, 40)를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량.
  14. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 접속부와 상기 제 2 접속부는, 서로, 차량의 전후방향으로 연장되는 상기 차량의 중심선에 대하여, 선대칭이 되도록 배치된 것을 특징으로 하는 차량.
  15. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    탑승자를 수용하는 탑승자 수용실과,
    상기 탑승자 수용실에 연통하는 승강용 개구부(212R, 212L)를 더 구비하고,
    상기 제 1 접속부와 상기 제 2 접속부는, 상기 승강용 개구부에 대하여 차량 전방측에 배치된 것을 특징으로 하는 차량.
  16. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    탑승자를 수용하는 탑승자 수용실(CR)을 더 구비하고,
    상기 제 1 접속부와 상기 제 2 접속부는, 한쪽이 상기 탑승자 수용실(CR)에 대하여 전방측에 위치하고, 다른쪽이 후방측에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량.
  17. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 구동부(4)는, 연료가 된 상기 제 1 에너지원을 사용하여, 전력을 발생하는 발전부가 되고,
    상기 발전부는, 연료가 된 상기 제 1 에너지원에 의하여 구동되는 내연기관(4)과, 상기 내연기관(4)으로부터의 동력에 의하여 구동되는 발전용 전동기(MG2)를 포함하며,
    상기 제 2 구동부(MG1)는, 전력이 된 상기 제 2 에너지원에 의하여 차륜을 구동하는 동력을 발생하는 전동기(MG1)가 되고,
    상기 제 1 접속부는, 상기 제 1 에너지원 공급부(191)가 접속되는 제 1 받아들임부(215)와, 받아들임부(215)의 개구부를 개폐하는 제 1 덮개부(213A)를 포함하고,
    상기 제 2 접속부는, 제 1 에너지원 공급부를 접속 가능하게 된 접속기(91)와, 상기 접속기(91)를 바깥쪽으로 노출하거나, 차량 내에 수용하는 제 2 덮개부(90A)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  18. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 구동부(4)는, 수소로 된 상기 제 2 에너지원을 사용하여 발전하는 연료전지(1100)가 되고,
    상기 제 2 구동부(MG1)는, 전력이 된 상기 제 2 에너지원에 의하여 차륜을 구동하는 동력을 발생하는 전동기(MG1)가 되며,
    상기 제 1 접속부는, 상기 제 1 에너지원 공급부(191)가 접속되는 제 1 받아들임부(215)와, 받아들임부(215)의 개구부를 개폐하는 제 1 덮개부(213A)를 포함하고,
    상기 제 2 접속부는, 제 1 에너지원 공급부를 접속 가능하게 된 접속기(91)와, 상기 접속기(91)를 바깥쪽으로 노출시키거나, 차량 내에 수용하는 제 2 덮개부(90A)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  19. 제 1 에너지원에 의하여 발전하는 발전부와,
    상기 제 1 에너지원을 저류하는 제 1 저류부(201)와,
    제 1 에너지원 공급부(191)가 접속되어, 상기 제 1 에너지원 공급부(191)로부터 공급되는 상기 제 1 에너지원을 상기 제 1 저류부(201)로 유도하는 제 1 접속부(213)와,
    상기 제 1 에너지원과 다른 제 2 에너지원에 의하여 구동하는 구동부(MG1, MG2)와,
    상기 제 2 에너지원을 저류하는 제 2 저류부(B)와,
    제 2 에너지원 공급부(190)가 접속되어, 상기 제 2 에너지원 공급부(190)로 부터 공급되는 상기 제 2 에너지원을 상기 제 2 저류부(B)로 유도하는 제 2 접속부(90)를 구비한 차량에 있어서,
    상기 제 1 접속부(213)는, 상기 차량의 폭방향으로 배열하는 한쪽 측면에 설치되고, 상기 제 2 접속부(90)는, 다른쪽 측면에 설치된 것을 특징으로 하는 차량.
  20. 제 1 에너지원에 의하여 발전하는 발전부와,
    상기 제 1 에너지원을 저류하는 제 1 저류부(201)와,
    제 1 에너지원 공급부(191)가 접속되어, 상기 제 1 에너지원 공급부(191)로부터 공급되는 상기 제 1 에너지원을 상기 제 1 저류부(201)로 유도하는 제 1 접속부(213)와,
    상기 제 1 에너지원과 다른 제 2 에너지원에 의하여 구동하는 구동부(MG1, MG2)와,
    상기 제 2 에너지원을 저류하는 제 2 저류부(B)와,
    제 2 에너지원 공급부(190)가 접속되어, 상기 제 2 저류부(B)에 축적된 상기 제 2 에너지원을 상기 제 2 에너지원 공급부(190)에서 외부로 공급하는 제 2 접속부(90)를 구비한 차량에 있어서,
    상기 제 1 접속부(213)는, 상기 차량의 폭방향으로 배열하는 한쪽 측면(100B)에 설치되고, 상기 제 2 접속부(90)는, 다른쪽 측면(100A)에 설치된 것을 특징으로 하는 차량.
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