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JP2006311784A - Vehicle power transmission mechanism for electric vehicles - Google Patents

Vehicle power transmission mechanism for electric vehicles Download PDF

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JP2006311784A
JP2006311784A JP2005308816A JP2005308816A JP2006311784A JP 2006311784 A JP2006311784 A JP 2006311784A JP 2005308816 A JP2005308816 A JP 2005308816A JP 2005308816 A JP2005308816 A JP 2005308816A JP 2006311784 A JP2006311784 A JP 2006311784A
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vehicle
power source
power
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power transmission
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Application number
JP2005308816A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Yamagishi
泰彦 山岸
Yasushi Kasai
靖 葛西
Ryuichi Idoguchi
隆一 井戸口
Koichi Akahori
幸一 赤堀
Shuzo Miyake
周三 三宅
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle power transmission mechanism for electric vehicles wherein even when other power sources are inoperative, power can be transmitted to driving wheels to drive the vehicle. <P>SOLUTION: The vehicle power transmission mechanism includes a first power source 1 and a second power source 2 as multiple power sources; and a planet gear mechanism (power transfer mechanism) 15 the multiple input shafts I1 and I2 of which are respectively inputted with driving force from the multiple power sources 1 and 2. The planet gear mechanism 15 is capable of producing outputs to multiple output shafts O1 and O2. At least either of the multiple output shafts O1 and O2 is connected to driving wheels 9, and one of the other output shafts is connected to accessories 8. The multiple power sources 1 and 2 are capable of transmitting power to the driving wheels 9 and the accessories 8 through the planet gear mechanism 15. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動車両の車両動力伝達機構に関する。   The present invention relates to a vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle.

例えば、燃料電池自動車においては、燃料電池に燃料ガスや酸化剤ガスなどを供給するための各種補機が設けられており、それら補機を駆動するための補機駆動装置を有している(例えば、特許文献1参照)。   For example, a fuel cell vehicle is provided with various auxiliary devices for supplying fuel gas, oxidant gas, and the like to the fuel cell, and has an auxiliary device driving device for driving these auxiliary devices ( For example, see Patent Document 1).

特許文献1に記載の補機駆動装置では、車両駆動用動力源と補機系を駆動する補機駆動源および遊星歯車機構(動力分配機構)を組み合わせ、車両駆動用動力源の動力の一部を動力分配機構のキャリアに供給し、補機系の駆動力に加えることで、補機駆動源のトルクアシストを行うように構成している。
特開2002−247701号公報(第3頁、第1図)
In the accessory drive device described in Patent Document 1, a vehicle drive power source, an accessory drive source that drives an accessory system, and a planetary gear mechanism (power distribution mechanism) are combined to provide a part of the power of the vehicle drive power source. Is supplied to the carrier of the power distribution mechanism and added to the driving force of the auxiliary machine system to perform torque assist of the auxiliary machine drive source.
JP 2002-247701 A (3rd page, FIG. 1)

しかしながら、特許文献1に記載の補機駆動装置では、補機は車両駆動用動力源と補機動力源のどちらからでも駆動できるが、車両の駆動は車両駆動用動力源のみで行っているため、車両駆動用動力源がロック状態になった場合、駆動力が駆動輪に伝達できなくなってしまい、車両走行不能になるという問題点があった。一方、車両駆動用動力源がフリー状態になった場合は、補機駆動源のトルクの一部が遊星歯車を介して駆動輪に伝達できるが、十分な駆動力を得られないという問題点がある。   However, in the accessory drive device described in Patent Document 1, the accessory can be driven from either the vehicle drive power source or the accessory power source, but the vehicle is driven only by the vehicle drive power source. When the vehicle driving power source is locked, the driving force cannot be transmitted to the driving wheels, and the vehicle cannot travel. On the other hand, when the power source for driving the vehicle is in a free state, a part of the torque of the auxiliary drive source can be transmitted to the drive wheel via the planetary gear, but there is a problem that sufficient drive force cannot be obtained. is there.

本発明は、複数の動力源と、駆動輪と、前記複数の動力源からそれぞれ動力が入力される複数の入力軸を有する動力分配機構と、を備える電動車両の車両動力伝達機構であって、前記動力分配機構は複数の出力軸へ出力可能とし、前記複数の出力軸のうち少なくとも一つは前記駆動輪へ接続され、前記複数の入力軸の入力は前記動力分配機構を介して、前記駆動輪へ出力として伝達可能とすることを要旨とする。   The present invention is a vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle comprising a plurality of power sources, drive wheels, and a power distribution mechanism having a plurality of input shafts to which power is respectively input from the plurality of power sources, The power distribution mechanism is capable of outputting to a plurality of output shafts, at least one of the plurality of output shafts is connected to the drive wheel, and the inputs of the plurality of input shafts are connected to the drive via the power distribution mechanism. The gist is to enable transmission as an output to the wheel.

本発明の電動車両の車両動力伝達機構によれば、複数の動力源を使用し、動力分配機構を介して、複数の出力軸へ出力を取り出すことができる。したがって、複数ある動力源のうち一つの動力源が動作しない場合でも、動力分配機構によって複数の出力軸のうち少なくとも一つの出力軸は駆動輪へ接続されることから車両を走行させることができるという効果がある。   According to the vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle of the present invention, outputs can be taken out to a plurality of output shafts through a power distribution mechanism using a plurality of power sources. Therefore, even when one of the plurality of power sources does not operate, at least one of the plurality of output shafts is connected to the drive wheels by the power distribution mechanism, so that the vehicle can travel. effective.

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施例は、本発明に係る電動車両の車両動力伝達機構を、燃料電池自動車に適用した例である。また、以下の実施例では、動力分配機構を遊星歯車機構とした例とし、また、本発明において必要な構成のみを図示し、遊星歯車のケース、軸受等の詳細は省略するものとする。   Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, each Example demonstrated below is an example which applied the vehicle power transmission mechanism of the electric vehicle which concerns on this invention to the fuel cell vehicle. In the following embodiments, the power distribution mechanism is an example of a planetary gear mechanism, and only the components necessary for the present invention are shown, and details of the planetary gear case, bearings, and the like are omitted.

図1は実施例1の燃料電池自動車の要部を示す構成図である。本実施例の燃料電池自動車は、図示しない燃料電池が車両に搭載され、その燃料電池から走行に必要な電力が第1の制御器3、第2の制御器4を介して、それぞれ第1の動力源1、第2の動力源2に供給される。   FIG. 1 is a configuration diagram showing a main part of the fuel cell vehicle of the first embodiment. In the fuel cell vehicle of the present embodiment, a fuel cell (not shown) is mounted on the vehicle, and the electric power necessary for traveling from the fuel cell is passed through the first controller 3 and the second controller 4 respectively. It is supplied to the power source 1 and the second power source 2.

一方、燃料電池は、燃料となる水素や酸化剤となる酸素(空気)といった反応ガスの供給によって発電するものであり、燃料電池に反応ガスを供給するための補機や燃料電池の温度を適温に維持するための補機等をそなえており、これらを補機8で代表させている。   On the other hand, a fuel cell generates power by supplying a reactive gas such as hydrogen serving as a fuel or oxygen (air) serving as an oxidizer. Auxiliary machines and the like are provided for maintenance, and these are represented by the auxiliary machine 8.

具体的に補機8には、例えば、燃料電池に空気を供給するコンプレッサ、燃料電池から排出された未反応燃料ガスを再循環させる燃料ポンプ、燃料電池に冷却液を循環させる冷却液ポンプ等が含まれる。   Specifically, the auxiliary machine 8 includes, for example, a compressor that supplies air to the fuel cell, a fuel pump that recirculates unreacted fuel gas discharged from the fuel cell, a coolant pump that circulates coolant through the fuel cell, and the like. included.

また、燃料電池自動車には、燃料電池と並列に接続する図示しないバッテリがあり、走行状態に応じて燃料電池の発電電力でバッテリに充電を行う。バッテリに充電された電力は必要に応じて第1の制御器3、第2の制御器4を介して、第1の動力源1、第2の動力源2に供給される。なお、第1の動力源1及び第2の動力源2は、例えば永久磁石式同期モータである。   Further, the fuel cell vehicle has a battery (not shown) connected in parallel with the fuel cell, and the battery is charged with the generated power of the fuel cell according to the running state. The electric power charged in the battery is supplied to the first power source 1 and the second power source 2 through the first controller 3 and the second controller 4 as necessary. The first power source 1 and the second power source 2 are, for example, permanent magnet type synchronous motors.

車両制御器5は、第1の制御器3および第2の制御器4が検出及び記憶している動力源1、2の状態情報に基づいて、第1の制御器3および第2の制御器4に制御指令を送信する。かかる車両制御器5は、例えば、モータの監視機能を持つモータコントローラからなる。   The vehicle controller 5 includes the first controller 3 and the second controller based on the state information of the power sources 1 and 2 detected and stored by the first controller 3 and the second controller 4. 4 sends a control command. The vehicle controller 5 includes, for example, a motor controller having a motor monitoring function.

第1の制御器3、第2の制御器4は、車両制御器5から制御指令を受けた制御指令に基づいて、例えば、それぞれ供給された直流電力を各モータの回転数に応じた3相交流電流に変換するインバータを備え、交流3相電流を第1の動力源1,第2の動力源2へ出力する。   The first controller 3 and the second controller 4 are, for example, based on the control command received from the vehicle controller 5, for example, the three-phase according to the rotational speed of each motor using the supplied DC power. An inverter for converting to an alternating current is provided, and an alternating current three-phase current is output to the first power source 1 and the second power source 2.

車両制御器5は、モータ温度、漏電検知、制御検知、制御指令との誤差等を監視する。本発明では、車両制御器5は、特にモータの異常検出情報を参照しており、モータロック若しくは制御不能の履歴が無いかを参照している。モータロック状態の判断は、指令値と実際値が著しく異なり、且つ回転検出が一切ない場合とし、制御不能の判断は、指令値と実際値が著しく異なる場合(例えば回転数で判断)とする。   The vehicle controller 5 monitors the motor temperature, leakage detection, control detection, an error from the control command, and the like. In the present invention, the vehicle controller 5 particularly refers to the abnormality detection information of the motor, and refers to whether there is a history of motor lock or control failure. The determination of the motor lock state is made when the command value and the actual value are remarkably different and no rotation is detected, and the determination of uncontrollability is made when the command value and the actual value are remarkably different (for example, determination by the number of rotations).

車両制御器5から第1の制御器3および第2の制御器4に送信される制御指令は、トルク指令若しくは回転速度指令を各々の動力源1、2に送信するための駆動指令である。   The control command transmitted from the vehicle controller 5 to the first controller 3 and the second controller 4 is a drive command for transmitting a torque command or a rotational speed command to each of the power sources 1 and 2.

車両制御器5は、主にアクセルペダルの踏み込み情報(車両の要求駆動力)と車速とから、車両の要求駆動力及び要求出力を求める。そして、当該車両の要求出力から補機の駆動電力、エネルギーマネージメント(バッテリーの充電要求の有無など)、暖気等の情報(燃料電池の発電情報)とから燃料電池をどの程度の出力で運転させるかを判断する。車両の要求出力と燃料電池の発電指令に関しては車両制御器5に内蔵されている。   The vehicle controller 5 obtains the required driving force and required output of the vehicle mainly from the accelerator pedal depression information (required driving force of the vehicle) and the vehicle speed. Then, how much output the fuel cell should be operated from the required output of the vehicle based on the driving power of the auxiliary machine, energy management (whether battery charging is requested, etc.), information on warm air (fuel cell power generation information), etc. Judging. The required output of the vehicle and the power generation command of the fuel cell are built in the vehicle controller 5.

そして、主にこの二つの情報から負荷(車軸とコンプレッサー(補機8)にどの程度のトルク若しくは回転を与えれば良いか)を判断する。両者のモータが独立した通常の場合では、各々のモータに分けて制御指令を発すれば良いが、本発明では動力分配機構を介しているので、動力分配機構を通過後の動力が指令値の通りになるように修正する。ここでは単に、最適燃費となるような制御マップを用意しておき、車軸駆動(A)、コンプレッサー駆動(B)という指令値があった場合、第1の動力源1を(C)、第2の動力源2を(D)で駆動するという指令値に作り直す。   Then, the load (how much torque or rotation should be applied to the axle and the compressor (auxiliary machine 8)) is mainly determined from these two pieces of information. In the normal case where both motors are independent, the control command may be issued separately for each motor. However, in the present invention, since the power distribution mechanism is provided, the power after passing through the power distribution mechanism is equal to the command value. Modify to be street. Here, a control map that provides optimum fuel consumption is prepared, and when there are command values of axle drive (A) and compressor drive (B), the first power source 1 is set to (C), the second The power source 2 is recreated to a command value for driving at (D).

燃料電池で発電された電力は、車両制御器5からの出力指令に基づき、第1の制御器3及び第2の制御器4がそれぞれ備えるインバータで交流に変換され、電流値を調整されて第1の動力源1及び第2の第2の動力源2に供給される。第1の制御器3は、第1の動力源1を制御し、第2の制御器4は、第2の動力源2をそれぞれ制御する。   Based on the output command from the vehicle controller 5, the electric power generated by the fuel cell is converted into alternating current by the inverters provided in the first controller 3 and the second controller 4, respectively, and the current value is adjusted and the first value is adjusted. 1 power source 1 and second power source 2 are supplied. The first controller 3 controls the first power source 1, and the second controller 4 controls the second power source 2.

本実施例の燃料電池自動車では、第1の動力源1と第2の動力源2と駆動輪9と補機8とが遊星歯車機構(動力分配機構)15を介して機械的に結合され、駆動輪9を作動させるための動力を第1の動力源1と第2の動力源2との双方から出力可能とし、第1の動力源1と第2の動力源2が発生した駆動力は図示しないディファレンシャルギアを介して駆動輪9に伝達される。   In the fuel cell vehicle of this embodiment, the first power source 1, the second power source 2, the drive wheel 9 and the auxiliary machine 8 are mechanically coupled via a planetary gear mechanism (power distribution mechanism) 15, The power for operating the drive wheels 9 can be output from both the first power source 1 and the second power source 2, and the driving force generated by the first power source 1 and the second power source 2 is It is transmitted to the drive wheel 9 via a differential gear (not shown).

遊星歯車機構15は、第1の動力源1から動力が入力される入力軸I1と、第2の動力源2から動力が入力される入力軸I2と、入力軸I1に固着されたサンギヤS1、入力軸I2に固着されたサンギヤS2、サンギアS1の周囲を公転しながら自転するプラネタリピニオンP1及びP3、サンギアS2及びプラネタリピニオンP1に噛み合ってサンギアS2の周囲を公転しながら自転するプラネタリピニオンP2及びP4、プラネタリピニオンP2及びP4に噛み合うリングギヤR1、プラネタリピニオンP1乃至P4のそれぞれを軸支するキャリアC1、キャリアC1から出力を取り出す出力軸O1、リングギアR1から出力を取り出す出力軸O2を備えている。   The planetary gear mechanism 15 includes an input shaft I1 to which power is input from the first power source 1, an input shaft I2 to which power is input from the second power source 2, and a sun gear S1 fixed to the input shaft I1, The sun gear S2 fixed to the input shaft I2, the planetary pinions P1 and P3 that rotate while revolving around the sun gear S1, and the planetary pinions P2 and P4 that mesh with the sun gear S2 and the planetary pinion P1 and revolve around the sun gear S2 A ring gear R1 meshing with the planetary pinions P2 and P4, a carrier C1 that pivotally supports each of the planetary pinions P1 to P4, an output shaft O1 that extracts the output from the carrier C1, and an output shaft O2 that extracts the output from the ring gear R1.

また、この燃料電池自動車において第1の動力源1が発生する出力は、入力軸I1を介してサンギヤS1へ入力される。また、第2の動力源2が発生する出力は、ギヤ6及び入力軸I2を介してサンギヤS2へ入力される。   In addition, the output generated by the first power source 1 in this fuel cell vehicle is input to the sun gear S1 via the input shaft I1. The output generated by the second power source 2 is input to the sun gear S2 via the gear 6 and the input shaft I2.

プラネタリピニオンP2およびプラネタリピニオンP4は、サンギヤS2とプラネタリピニオンP1およびプラネタリピニオンP3を介したサンギヤS1の回転、各ギヤのギヤ比によって自転とリングギヤR1内を回転する公転の回転数が決まる。同時に、リングギヤR1の回転数もこれらのプラネタリピニオンの回転数によって決まる。   In the planetary pinion P2 and the planetary pinion P4, the rotation speed of the sun gear S2 and the planetary pinion P1 and the planetary pinion P3 and the rotation of the sun gear S1 through the planetary pinion P3 and the gear ratio of each gear determine the rotation speed of rotation and revolution in the ring gear R1. At the same time, the rotation speed of the ring gear R1 is also determined by the rotation speed of these planetary pinions.

ここで、プラネタリピニオンP1、プラネタリピニオンP2、プラネタリピニオンP3およびプラネタリピニオンP4は、キャリアC1、出力軸O1を介して最終的に駆動輪9に接続されており、リングギヤR1は出力軸O2、ギヤ7を介して最終的に補機8と接続されているため、結果的に入力軸I1と入力軸I2との回転を制御することで駆動輪9と補機8の回転が所望の回転数に制御できる。   Here, the planetary pinion P1, the planetary pinion P2, the planetary pinion P3 and the planetary pinion P4 are finally connected to the drive wheel 9 via the carrier C1 and the output shaft O1, and the ring gear R1 is connected to the output shaft O2 and the gear 7 As a result, the rotation of the drive wheel 9 and the auxiliary device 8 is controlled to a desired number of rotations by controlling the rotation of the input shaft I1 and the input shaft I2 as a result. it can.

また、入力軸I1と入力軸I2は、同軸状に構成されており、同様に出力軸O1と出力軸O2も同軸状に構成されている。また、プラネタリピニオンP2とプラネタリピニオンP4は等しいギヤをサンギヤS2とリングギヤR1の間に2つ入れる意味であり、プラネタリピニオンP1とプラネタリピニオンP3もサンギヤS1とプラネタリピニオンP2、P4との間に等しいギヤを2つ入れる意味である。   Further, the input shaft I1 and the input shaft I2 are configured coaxially, and similarly, the output shaft O1 and the output shaft O2 are configured coaxially. The planetary pinion P2 and the planetary pinion P4 mean that two equal gears are inserted between the sun gear S2 and the ring gear R1, and the planetary pinion P1 and the planetary pinion P3 are also equal gears between the sun gear S1 and the planetary pinions P2, P4. It is the meaning to put two.

この場合、図2に模式的に示すように第1の制御器3および第2の制御器4によって第1の動力源1、第2の動力源2を適切な回転数に制御することで、補機8と駆動輪9を所望の回転数に制御できる。直線は各機器の回転数の組み合わせを示す線であるが、第1の動力源1、第2の動力源2の回転数に対する補機8と駆動輪9の回転数は、各ギヤのギヤ比によって決定される。   In this case, as schematically shown in FIG. 2, the first power source 1 and the second power source 2 are controlled to appropriate rotation speeds by the first controller 3 and the second controller 4. The auxiliary machine 8 and the drive wheel 9 can be controlled to a desired rotational speed. The straight line is a line indicating the combination of the rotational speeds of the respective devices. The rotational speeds of the auxiliary machine 8 and the drive wheels 9 with respect to the rotational speeds of the first power source 1 and the second power source 2 are the gear ratios of the respective gears. Determined by.

図2〜図4は実施例1における各運転状態での動作状況を模式的に示す動作状態図、図5〜図10は実施例1の制御フローチャートである。   2 to 4 are operation state diagrams schematically showing operation states in each operation state in the first embodiment, and FIGS. 5 to 10 are control flowcharts of the first embodiment.

車両起動制御処理は、ステップST1の車両起動開始でスタートし、ステップST2の処理で、第1の制御器3が記録している前回キーオフ時(燃料電池システムの停止時)に第1の動力源1がロック状態になっていなかったかを車両制御器5が判別する。同様に、ステップST3の処理では、第2の制御器4が記録している前回キーオフ時に第2の動力源2がロック状態になっていなかったかを車両制御器5が判別する。   The vehicle activation control process starts at the start of vehicle activation in step ST1, and the first power source at the previous key-off (when the fuel cell system is stopped) recorded by the first controller 3 in the process of step ST2. The vehicle controller 5 determines whether 1 is not locked. Similarly, in the process of step ST3, the vehicle controller 5 determines whether the second power source 2 has not been locked at the time of the previous key-off recorded by the second controller 4.

前記ロック状態とは、主にモータ内部の部品の脱落、樹脂の剥がれ等の物理的な欠陥によりモータが一切の回転ができない状態を言う。   The locked state refers to a state in which the motor cannot rotate at all due to physical defects such as dropping off of parts inside the motor and peeling of resin.

そして、車両制御器5は、第1の動力源1及び第2の動力源2の両方の動力源がロック状態になっていないことを確認して、次のステップST4の処理で走行許可ランプを点灯させた後、ステップST5の処理で車両の起動処理を完了する。なお、この起動処理を完了したら次のステップST6に進み、燃料電池自動車の車両運転を開始する処理を行う。   Then, the vehicle controller 5 confirms that both the first power source 1 and the second power source 2 are not locked, and turns on the travel permission lamp in the next step ST4. After the lighting, the vehicle start-up process is completed in the process of step ST5. When this activation process is completed, the process proceeds to the next step ST6, where a process for starting the vehicle operation of the fuel cell vehicle is performed.

車両起動時において、前回キーオフ時のどちらか一方に、ロック状態になっていた動力源があれば、図6及び図7に示すように当該動力源1、2がロック状態にあることを示すランプが点灯した後に、走行を許可する。また、車両運転時にも第1の動力源1と第2の動力源2の状態を把握し、いずれかがロック状態になった場合は動作する動力源のみの運転に切り替えられる。この時、運転時にロック状態になっている動力源の回転数は0(ゼロ)に固定されるため、他方の制御可能な動力源の回転数を調整することで車両走行は可能となる。   A lamp indicating that the power sources 1 and 2 are in a locked state as shown in FIGS. 6 and 7 if there is a power source in a locked state at one of the previous key-offs when the vehicle is started. Allow to drive after lights up. Moreover, the state of the 1st power source 1 and the 2nd power source 2 is grasped | ascertained also at the time of vehicle driving, and when either becomes a locked state, it switches to the driving | operation only of the operating power source. At this time, since the rotational speed of the power source that is locked during operation is fixed to 0 (zero), the vehicle can travel by adjusting the rotational speed of the other controllable power source.

車両起動時において、前回キーオフ時に両方の動力源がロック状態になっていた場合もしくは運転中に両方の動力源がロック状態になった場合は、図9及び図10に示すように走行不可ランプを点灯させ、運転者に走行できないことを知らせる。どの状態においても図示しない車両のキーをオフすることで、第1の動力源1の状態を第1の制御器3に、第2の動力源2の状態を第2の制御器4に記録して車両運転を終了する。   When both the power sources are locked at the time of key-off at the time of starting the vehicle, or when both power sources are locked during operation, the travel impossible lamp is turned on as shown in FIGS. Turn on the light to inform the driver that driving is not possible. By turning off a vehicle key (not shown) in any state, the state of the first power source 1 is recorded in the first controller 3 and the state of the second power source 2 is recorded in the second controller 4. To finish driving the vehicle.

第1の動力源1がロック状態になっている場合の動作状態を図3に、第2の動力源2がロック状態になっている場合の動作状態を図4にそれぞれ示す。   FIG. 3 shows an operation state when the first power source 1 is in a locked state, and FIG. 4 shows an operation state when the second power source 2 is in a locked state.

前記処理を詳細に説明すると、ステップST2の処理で停止時に第1の動力源1がロックしていた記録が第1の制御器3にある場合は、図6のフローチャートのステップST7の処理に進み、ここで第1の動力源1がロック状態であることを示すランプを点灯させる。そして、次のステップST8の処理では、停止時に第2の動力源2がロックしていた記録が第2の制御器4にない場合は、ステップST9の処理で走行を許可するランプを点灯させた後、ステップST10の処理で車両の起動処理を完了し、第2の動力源2のみで運転するステップST11の処理へ進める。   The process will be described in detail. When the first controller 3 has a record in which the first power source 1 is locked at the time of stop in the process of step ST2, the process proceeds to the process of step ST7 in the flowchart of FIG. Here, a lamp indicating that the first power source 1 is in the locked state is turned on. Then, in the process of the next step ST8, when the second controller 4 does not have a record that the second power source 2 is locked at the time of stop, the lamp permitting traveling is turned on in the process of step ST9. Thereafter, the vehicle start-up process is completed in the process of step ST10, and the process proceeds to the process of step ST11 in which only the second power source 2 is operated.

ステップST8の処理で、停止時に第2の動力源2がロックしていた記録が第2の制御器4にある場合は、ステップST12の処理で走行を不可とするランプを点灯させる。そして、次のステップST13の処理でキーオフされたか否かの判断をし、キーオフされた場合はステップST14の処理に進み、第1の動力源1及び第2の動力源2の状態を記録してこの車両起動制御処理を終了する。キーオフされていない場合は、このステップST13の処理を繰り返す。   In the process of step ST8, when there is a record in the second controller 4 that the second power source 2 is locked at the time of stop, the lamp that disables traveling is turned on in the process of step ST12. Then, it is determined whether or not the key is turned off in the next step ST13. If the key is turned off, the process proceeds to step ST14, and the states of the first power source 1 and the second power source 2 are recorded. This vehicle activation control process is terminated. If the key is not turned off, the process of step ST13 is repeated.

また、ステップST3の処理で停止時に第2の動力源2がロックしていた記録が第2の制御器4にある場合は、図7のフローチャートのステップST15の処理に進み、第2の動力源2がロック状態にあることを示すランプを点灯させる。そして、次のステップST16の処理で走行許可ランプを点灯させた後、ステップST17の処理で車両の起動処理を完了し、第1の動力源1のみで運転するステップST18の処理に進める。   If the second controller 4 has a record in which the second power source 2 is locked at the time of stop in the process of step ST3, the process proceeds to the process of step ST15 in the flowchart of FIG. A lamp indicating that 2 is locked is turned on. Then, after the travel permission lamp is turned on in the next step ST16, the vehicle start-up process is completed in step ST17, and the process proceeds to step ST18 where only the first power source 1 is operated.

図8は運転中のフローチャートを示し、図9は第2の動力源のみでの運転をする場合のフローチャートを示し、図10は第1の動力源のみでの運転をする場合のフローチャートを示す。   FIG. 8 shows a flowchart during operation, FIG. 9 shows a flowchart when operating only with the second power source, and FIG. 10 shows a flowchart when operating only with the first power source.

前記ステップST6の車両の運転を開始する処理では、図8に示すように、次のステップST19で第1の動力源1がロックしていないか否か車両制御器5が判断する。ロックしていない場合は、次のステップST20に進み、ロックしている場合は、ステップST11の第2の動力源2のみの運転処理に進む。   In the process of starting the operation of the vehicle in step ST6, the vehicle controller 5 determines whether or not the first power source 1 is locked in the next step ST19, as shown in FIG. If it is not locked, the process proceeds to the next step ST20, and if it is locked, the process proceeds to the operation process for only the second power source 2 in step ST11.

ステップST20の処理では、第2の動力源2がロックしていないか否かを車両制御器5が判断し、ロックしていなければ次のステップST21の処理を進め、ロックしていればステップST18の第1の動力源1のみの運転処理に進める。ステップST21の処理では、キーオフされていないかを車両制御器5が判断し、キーオフされていない場合は、次のステップST23で運転者のアクセル開度信号に基づき、第1の動力源1と第2の動力源2を独立して制御し車両運行(通常運転)を行う。キーオフされている場合は、ステップST22の第1の動力源1及び第2の動力源2の状態を記録して終了する。   In the process of step ST20, the vehicle controller 5 determines whether or not the second power source 2 is locked. If it is not locked, the process proceeds to the next step ST21, and if it is locked, step ST18. The operation process of only the first power source 1 is advanced. In the process of step ST21, the vehicle controller 5 determines whether or not the key is turned off. If the key is not turned off, the first power source 1 and the first power source 1 are compared with each other based on the accelerator opening signal of the driver in the next step ST23. The power source 2 of 2 is controlled independently, and vehicle operation (normal driving | operation) is performed. If the key is off, the states of the first power source 1 and the second power source 2 in step ST22 are recorded and the process ends.

前記ステップST11の第2の動力源2のみの運転処理では、図9に示すように、ステップST24の処理で第1の動力源1がロック状態にあることを示すランプを点灯させる。そして、次のステップST25の処理で、第2の動力源2がロックしていないかを車両制御器5が判断する。ロックしていない場合は、次のステップST29の処理に進め、ロックしている場合は、ステップST26で走行不可ランプを点灯させる。走行不可ランプ点灯後、次のステップST27の処理でキーオフされたか否かを車両制御器5が判断し、キーオフされた場合はステップST28の処理に進んで第1の動力源1及び第2の動力源2の状態を記録して処理を終了し、キーオフされていない場合はステップST27の処理を繰り返す。   In the operation process of only the second power source 2 in step ST11, as shown in FIG. 9, the lamp indicating that the first power source 1 is in the locked state is turned on in the process of step ST24. In the next step ST25, the vehicle controller 5 determines whether or not the second power source 2 is locked. If it is not locked, the process proceeds to the next step ST29. If it is locked, the travel impossible lamp is turned on in step ST26. After the travel impossible lamp is lit, the vehicle controller 5 determines whether or not the key is turned off in the process of the next step ST27. If the key is turned off, the process proceeds to the process of step ST28 and the first power source 1 and the second power. The state of the source 2 is recorded and the process is terminated. If the key is not turned off, the process of step ST27 is repeated.

また、ステップST29の処理では、キーオフされていないかを車両制御器5が判断し、キーオフされていない場合は、次のステップST30で、駆動力不足又は低速度を警告する警告ランプを点灯して駆動力不足を警告しながら運転者のアクセル開度信号に基づき、第2の動力源2のみを制御して車両を運行させる。キーオフされている場合は、先のステップST28の処理に進める。   Further, in the process of step ST29, the vehicle controller 5 determines whether the key is not turned off. If the key is not turned off, a warning lamp for warning of insufficient driving force or low speed is turned on in the next step ST30. The vehicle is operated by controlling only the second power source 2 based on the driver's accelerator opening signal while warning that the driving force is insufficient. If the key is off, the process proceeds to step ST28.

前記ステップST18の第1の動力源1のみの運転処理では、図10に示すように、ステップST31の処理で第2の動力源2がロック状態にあることを示すランプを点灯させる。そして、次のステップST32の処理で、第1の動力源1がロックしていないかを車両制御器5が判断する。ロックしていない場合は、次のステップST36の処理に進め、ロックしている場合は、ステップST33で走行不可ランプを点灯させる。走行不可ランプ点灯後、次のステップST34の処理でキーオフされたか否かを車両制御器5が判断し、キーオフされた場合はステップST35の処理に進んで第1の動力源1及び第2の動力源2の状態を記録して処理を終了し、キーオフされていない場合はステップST34の処理を繰り返す。   In the operation process of only the first power source 1 in step ST18, as shown in FIG. 10, the lamp indicating that the second power source 2 is in the locked state is turned on in the process of step ST31. Then, in the next step ST32, the vehicle controller 5 determines whether the first power source 1 is locked. If it is not locked, the process proceeds to the next step ST36. If it is locked, the travel impossible lamp is turned on in step ST33. After the non-running lamp is lit, the vehicle controller 5 determines whether or not the key is turned off in the process of the next step ST34. If the key is turned off, the process proceeds to the process of step ST35 and the first power source 1 and the second power. The state of the source 2 is recorded and the process is terminated. If the key is not turned off, the process of step ST34 is repeated.

また、ステップST36の処理では、キーオフされていないかを車両制御器5が判断し、キーオフされていない場合は、次のステップST37で、駆動力不足又は低速度を警告する警告ランプを点灯して駆動力不足を警告しながら運転者のアクセル開度信号に基づき、第1の動力源1のみを制御して車両を運行させる。キーオフされている場合は、先のステップST35の処理に進める。   Further, in the process of step ST36, the vehicle controller 5 determines whether the key is not turned off. If the key is not turned off, a warning lamp for warning of insufficient driving force or low speed is turned on in the next step ST37. The vehicle is operated by controlling only the first power source 1 on the basis of the driver's accelerator opening signal while warning that the driving force is insufficient. If the key is off, the process proceeds to step ST35.

図11は実施例2の燃料電池自動車の要部を示す構成図である。この実施例2の燃料電池自動車では、図1に示した実施例1の構成に加えて、出力軸O2に回転を係止するロック機構10を設けている。その他の構成は、実施例1と同一であり、同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 11 is a configuration diagram showing a main part of the fuel cell vehicle of the second embodiment. In the fuel cell vehicle of the second embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, a lock mechanism 10 that locks the rotation on the output shaft O2 is provided. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第1の動力源1若しくは第2の動力源2が、無負荷で自由に回転するフリー状態となった場合は、フリー状態となっている動力源を所望の回転数に維持できないため、結果駆動輪9および補機8を所望の回転数に制御することが困難となる。特に車両発進時には、駆動輪9は走行抵抗があり、それ以上の駆動力が発生できないと回転しないため、動作する動力源の回転を上げても駆動輪9の回転数が0(ゼロ)に固定されたまま、補機8しか回転しなくなる。   When the first power source 1 or the second power source 2 is in a free state in which the first power source 1 or the second power source 2 rotates freely with no load, the power source in the free state cannot be maintained at a desired rotational speed, and thus results drive It becomes difficult to control the wheel 9 and the auxiliary machine 8 to a desired rotational speed. In particular, when the vehicle starts, the drive wheels 9 have running resistance and do not rotate unless further driving force can be generated. Therefore, even if the rotation of the operating power source is increased, the rotation speed of the drive wheels 9 is fixed to 0 (zero). As a result, only the auxiliary machine 8 rotates.

なお、ここで定義するフリー状態は、前述した制御不能状態であり、つまり指令値通りに動けないので指令を止めて一切のトルクを掛けていない状態をいう。結果、外部からの回転力に応じて回転してしまう状態を、フリー状態と定義する。   It should be noted that the free state defined here is the above-described uncontrollable state, that is, a state in which the command is stopped and no torque is applied because it cannot move according to the command value. As a result, the state that rotates according to the rotational force from the outside is defined as a free state.

このとき、例えば出力軸O2をロック機構10によってロックすれば、図18のように出力軸O2の部分の回転を0(ゼロ)に固定することが可能となるため、第1の動力源1若しくは第2の動力源2の正常動作している方を、駆動輪9が所望の回転数になるように制御することで車両走行は可能となる。この時フリー状態になっている動力源は目標とする駆動輪9の回転数と各ギヤの比率、正常に動作している動力源の回転数にしたがって決まる回転数で回転される形となる。実施例2においては、出力軸O2を固定することで補機8の駆動ができないので、燃料電池からの発電電力の供給は期待できないので主にバッテリからの電力供給により第1の動力源1若しくは第2の動力源2を駆動することになる。   At this time, for example, if the output shaft O2 is locked by the lock mechanism 10, the rotation of the portion of the output shaft O2 can be fixed to 0 (zero) as shown in FIG. The vehicle can be driven by controlling the normal operation of the second power source 2 so that the drive wheels 9 have a desired rotational speed. At this time, the power source in the free state is rotated at a rotational speed determined according to the target rotational speed of the drive wheel 9 and the ratio of each gear, and the rotational speed of the power source operating normally. In the second embodiment, since the auxiliary machine 8 cannot be driven by fixing the output shaft O2, the supply of generated power from the fuel cell cannot be expected. Therefore, the first power source 1 or The second power source 2 is driven.

なお、実施例2の変形例として、図11に示したロック機構10を、図19に示す遊星歯車機構(動力分配機構)15のハウジング12とリングギアR1を固定するクラッチ13とにより構成することもできる。この構成により、クラッチ13を接続してリングギアR1をハウジング12に固定することでリングギアR1の回転を固定して、出力軸O2をロックすることもできる。このように構成すれば、例えば従来の有段自動変速機に用いられるブレーキクラッチまたはブレーキバンドを流用することができる。   As a modification of the second embodiment, the lock mechanism 10 shown in FIG. 11 is constituted by the housing 12 of the planetary gear mechanism (power distribution mechanism) 15 shown in FIG. 19 and the clutch 13 that fixes the ring gear R1. You can also. With this configuration, the rotation of the ring gear R1 can be fixed by connecting the clutch 13 and fixing the ring gear R1 to the housing 12, and the output shaft O2 can be locked. If comprised in this way, the brake clutch or brake band used for the conventional stepped automatic transmission can be diverted, for example.

図12〜図17に本実施例における制御フローチャートを示す。この制御フローチャートは、先の実施例1で説明した図5〜図10の各フローチャートの起動時処理と運転時の処理に、各動力源1、2がフリー状態になっていることを検出した場合の、警告ランプ点灯とロック機構10の動作を追加した形となっている。これによって動力源がロック状態になった場合でも、フリー状態になった場合でも車両走行が可能となる。   12 to 17 show control flowcharts in this embodiment. This control flowchart is a case where it is detected that the power sources 1 and 2 are in a free state in the start-up process and the process at the time of operation of each flowchart of FIGS. 5 to 10 described in the first embodiment. The warning lamp lighting and the operation of the lock mechanism 10 are added. As a result, the vehicle can travel even when the power source is in the locked state or in the free state.

ここでは、実施例1と異なる図16の第2の動力源のみでの運転のフローチャートと、図17の第1の動力源のみでの運転のフローチャートについて説明する。   Here, the flowchart of the operation only with the second power source in FIG. 16 different from the first embodiment and the flowchart of the operation with only the first power source in FIG. 17 will be described.

第2の動力源2のみの運転処理では、図16に示すように、ステップST71の処理で第1の動力源1はロック状態になっているかを車両制御器5が判断し、ロック状態になっている場合はステップST72の処理に進んで第1の動力源1がロック状態にあることを示すランプを点灯させる。一方、ステップST71の処理で第1の動力源1がロック状態になっていない場合は、次のステップST73の処理で第1の動力源1がフリー状態であることを示す警告ランプを点灯する。その後、ステップST74の処理でロック機構10をONする。   In the operation process of only the second power source 2, as shown in FIG. 16, the vehicle controller 5 determines whether or not the first power source 1 is in the locked state in the process of step ST71, and enters the locked state. If yes, the process proceeds to step ST72, and the lamp indicating that the first power source 1 is in the locked state is turned on. On the other hand, if the first power source 1 is not in the locked state in the process of step ST71, a warning lamp indicating that the first power source 1 is in the free state is turned on in the next process of step ST73. Thereafter, the lock mechanism 10 is turned on in the process of step ST74.

そして、ステップST75の処理で、第2の動力源2がロックしていないかを車両制御器5が判断する。ロックしていない場合は、次のステップST76の処理に進め、ロックしている場合は、ステップST79で走行不可ランプを点灯させる。走行不可ランプ点灯後、次のステップST80の処理でキーオフされたか否かを車両制御器5が判断し、キーオフされた場合はステップST81の処理に進んで第1の動力源1及び第2の動力源2の状態を記録して処理を終了し、キーオフされていない場合はステップST80の処理を繰り返す。   In step ST75, the vehicle controller 5 determines whether the second power source 2 is locked. If it is not locked, the process proceeds to the next step ST76. If it is locked, the travel impossible lamp is turned on in step ST79. After the non-running lamp is lit, the vehicle controller 5 determines whether or not the key is turned off in the process of the next step ST80. If the key is turned off, the process proceeds to the process of step ST81 and the first power source 1 and the second power. The state of the source 2 is recorded and the process is terminated. If the key is not turned off, the process of step ST80 is repeated.

ステップST76の処理では、第2の動力源2がフリー状態になっていないかを車両制御器5が判断し、フリー状態になっていない場合は次のステップST77に進み、フリー状態になっている場合はステップST79の処理で走行不可ランプを点灯させる。   In the process of step ST76, the vehicle controller 5 determines whether or not the second power source 2 is in a free state, and if it is not in a free state, the process proceeds to the next step ST77 and is in a free state. In this case, the travel impossible lamp is turned on in step ST79.

ステップST77の処理では、キーオフされていないかを車両制御器5が判断し、キーオフされていない場合は、次のステップST78で警告ランプで警告しながら運転者のアクセル開度信号に基づき、第2の動力源2のみを制御して車両を運行させる。キーオフされている場合は、先のステップST81の処理に進める。   In the process of step ST77, the vehicle controller 5 determines whether the key is not turned off. If the key is not turned off, the second step ST78 warns the warning lamp with a warning lamp and outputs the second The vehicle is operated by controlling only the power source 2. If the key is off, the process proceeds to step ST81.

第1の動力源1のみの運転処理では、図17に示すように、ステップST82の処理で第2の動力源2がロック状態になっているかを車両制御器5が判断し、ロック状態になっている場合は、ステップST83の処理で第2の動力源2がロック状態であることを示すランプを点灯させる。一方、ステップST82の処理で第2の動力源2がロック状態になっていない場合は、次のステップST84の処理で第2の動力源2がフリー状態であることを示す警告ランプを点灯する。その後、ステップST85の処理でロック機構10をONする。   In the driving process of only the first power source 1, as shown in FIG. 17, the vehicle controller 5 determines whether or not the second power source 2 is locked in the process of step ST82, and enters the locked state. If so, a lamp indicating that the second power source 2 is in the locked state is turned on in the process of step ST83. On the other hand, when the second power source 2 is not in the locked state in the process of step ST82, a warning lamp indicating that the second power source 2 is in the free state is turned on in the next process of step ST84. Thereafter, the lock mechanism 10 is turned on in the process of step ST85.

そして、ステップST86の処理で、第1の動力源1がロックしていないかを車両制御器5が判断する。ロックしていない場合は、次のステップST87の処理に進め、ロックしている場合は、ステップST90で走行不可ランプを点灯させる。走行不可ランプ点灯後、次のステップST91の処理でキーオフされたか否かを車両制御器5が判断し、キーオフされた場合はステップST92の処理に進んで第1の動力源1及び第2の動力源2の状態を記録して処理を終了し、キーオフされていない場合はステップST91の処理を繰り返す。   In step ST86, the vehicle controller 5 determines whether the first power source 1 is locked. If it is not locked, the process proceeds to the next step ST87. If it is locked, the travel impossible lamp is turned on in step ST90. After the non-running lamp is lit, the vehicle controller 5 determines whether or not the key is turned off in the next step ST91. If the key is turned off, the process proceeds to the step ST92 and the first power source 1 and the second power. The state of the source 2 is recorded and the process is terminated. If the key is not turned off, the process of step ST91 is repeated.

ステップST87の処理では、第2の動力源2がフリー状態になっていないかを車両制御器5が判断し、フリー状態になっていない場合は次のステップST88に進み、フリー状態になっている場合はステップST90の処理で走行不可ランプを点灯させる。   In the process of step ST87, the vehicle controller 5 determines whether or not the second power source 2 is in a free state, and if it is not in a free state, the process proceeds to the next step ST88 and is in a free state. In this case, the travel impossible lamp is turned on in step ST90.

ステップST88の処理では、キーオフされていないかを車両制御器5が判断し、キーオフされていない場合は、次のステップST89で警告ランプで警告しながら運転者のアクセル開度信号に基づき、第1の動力源1のみを制御して車両を運行させる。キーオフされている場合は、先のステップST92の処理に進める。   In the process of step ST88, the vehicle controller 5 determines whether or not the key is off. If the key is not off, the first step is based on the accelerator opening signal of the driver while warning with a warning lamp in the next step ST89. The vehicle is operated by controlling only the power source 1 of the vehicle. If the key is off, the process proceeds to step ST92.

図20は実施例3の燃料電池自動車の要部を示す構成図である。この実施例3の燃料電池自動車では、実施例1の構成に加えて、入力軸I1と入力軸I2を連結し、これらを同回転数で回転させるための連結機構11を設けている。その他の構成は、実施例1と同一であり、同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 20 is a configuration diagram showing the main part of the fuel cell vehicle of the third embodiment. In the fuel cell vehicle of the third embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, a connection mechanism 11 for connecting the input shaft I1 and the input shaft I2 and rotating them at the same rotational speed is provided. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

燃料電池自動車では、第1の動力源1若しくは第2の動力源2がフリー状態になった時、実施例2に記載したように発進が不可能となる、また駆動輪9を所望の回転数に制御できないといった不都合が生じるが、図23に示すように入力軸I1と入力軸I2を連結してサンギヤS1とサンギヤS2の回転数を同じ回転数に維持できれば、正常に制御できる動力源を制御することで駆動輪9の回転数を制御することができる。この時、フリー状態になっている他方の動力源と補機9は、目標とする駆動輪9の回転数と各ギヤの比率、正常に動作している動力源の回転数にしたがって決まる回転数で回転される形となる。   In the fuel cell vehicle, when the first power source 1 or the second power source 2 is in a free state, it becomes impossible to start as described in the second embodiment, and the drive wheel 9 is set to a desired rotational speed. However, as shown in FIG. 23, if the input shaft I1 and the input shaft I2 are connected and the rotation speeds of the sun gear S1 and the sun gear S2 can be maintained at the same rotation speed, the power source that can be controlled normally is controlled. By doing so, the rotation speed of the drive wheel 9 can be controlled. At this time, the other power source that is in the free state and the auxiliary machine 9 are determined according to the target rotational speed of the drive wheel 9 and the ratio of each gear, and the rotational speed of the power source that is operating normally. It becomes the form rotated by.

このように、本実施例では、動力源がロック状態になった場合でもフリー状態になった場合でも車両走行が可能となる。また、本実施例では、入力軸I1と入力軸I2を連結する構成としているが、出力軸O1と出力軸O2を連結するなど、入出力合わせて4系統のうちの2系等を連結すれば、正常に動作する動力源から駆動輪9を回転させることが可能となる。また、第2の実施例に比べて補機8と駆動輪9の双方が駆動可能であるので、状況に応じて燃料電池に燃料ガスを供給することが可能となる。   As described above, in this embodiment, the vehicle can travel even when the power source is in the locked state or in the free state. In the present embodiment, the input shaft I1 and the input shaft I2 are connected. However, if two or more systems among the four systems are connected in combination, such as connecting the output shaft O1 and the output shaft O2, the input shaft I1 and the input shaft I2 are connected. The drive wheel 9 can be rotated from a power source that operates normally. Further, since both the auxiliary machine 8 and the drive wheel 9 can be driven as compared with the second embodiment, it is possible to supply fuel gas to the fuel cell according to the situation.

図21及び図22は、本実施例における制御フローチャートだが、実施例1で説明した図5〜図10のフローチャートの起動時処理と運転時の処理にフリー状態になっていることを検出した場合の、警告ランプ点灯と連結機構11の動作を追加した形となっている。なお、本実施例では、実施例2の図12〜図15で説明した処理とは同じであるため、その各フローチャートは図12〜図15を使用し、ここでは異なる図21及び図22のフローチャートのみ示す。   FIG. 21 and FIG. 22 are control flowcharts in this embodiment, but when it is detected that the start-up process and the process at the time of operation in the flowcharts of FIGS. 5 to 10 described in the first embodiment are in a free state. The warning lamp lighting and the operation of the coupling mechanism 11 are added. In this embodiment, since the processing described in FIGS. 12 to 15 in the second embodiment is the same, the flowcharts in FIGS. 12 to 15 are used. Here, the flowcharts in FIGS. 21 and 22 are different. Only shown.

図21のフローチャートでは、実施例2で説明したステップST74の処理でロック機構10をONする処理を、連結機構11をONする処理(ステップST93)に置き換えている。図22のフローチャートでは、同じく実施例2で説明したステップST85の処理でロック機構10をONする処理を、連結機構11をONする処理(ステップST94)に置き換えている。   In the flowchart of FIG. 21, the process of turning on the locking mechanism 10 in the process of step ST74 described in the second embodiment is replaced with the process of turning on the coupling mechanism 11 (step ST93). In the flowchart of FIG. 22, the process of turning on the locking mechanism 10 in the process of step ST85 described in the second embodiment is replaced with the process of turning on the coupling mechanism 11 (step ST94).

図24は、本発明に係る電動車両の車両動力伝達機構の実施例4を備えた燃料電池自動車の要部構成を示した構成図である。図24において、本実施例の燃料電池自動車は、第1の動力源1と、第2の動力源2と、第1の動力源1の状態情報に基づいて第1の動力源1を制御する第1の制御器3と、第2の動力源2の状態情報に基づいて第2の動力源2を制御する第2の制御器4と、第1、第2の制御器3、4から状態情報を受信して、これらに制御指令を送信するとともに車両全体を制御する車両制御器5と、第1、第2の動力源1、2からそれぞれ動力を受けて、補機8及び駆動輪9に動力を分配する遊星歯車機構(動力分配機構)16を備えている。   FIG. 24 is a configuration diagram showing the main configuration of a fuel cell vehicle provided with Example 4 of a vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle according to the present invention. In FIG. 24, the fuel cell vehicle of the present embodiment controls the first power source 1 based on the state information of the first power source 1, the second power source 2, and the first power source 1. The state from the first controller 3, the second controller 4 that controls the second power source 2 based on the state information of the second power source 2, and the first and second controllers 3, 4. Receives information, transmits control commands to them, and receives power from the vehicle controller 5 that controls the entire vehicle, and the first and second power sources 1 and 2, respectively, and the auxiliary machine 8 and the drive wheels 9 Is provided with a planetary gear mechanism (power distribution mechanism) 16 that distributes power to each other.

遊星歯車機構16は、第1の動力源31から動力が入力される入力軸I1、第2の動力源32から動力が入力される入力軸I2、駆動輪9へ動力を出力する出力軸O1、補機8へ動力を出力する出力軸O2を備えている。   The planetary gear mechanism 16 includes an input shaft I1 to which power is input from the first power source 31, an input shaft I2 to which power is input from the second power source 32, an output shaft O1 that outputs power to the drive wheels 9, An output shaft O2 for outputting power to the auxiliary machine 8 is provided.

入力軸I2の外周部には歯溝が刻まれ、第2の動力源2の出力軸に固着されたギア6が入力軸I2の歯溝に噛み合うことにより、第2の動力源2から入力軸I2へ動力を伝達可能となっている。また、出力軸O2の外周部には歯溝が刻まれ、補機8の入力軸に固着されたギア7が出力軸O2の歯溝に噛み合うことにより、出力軸O2から補機8へ動力を伝達可能となっている。   A tooth groove is formed on the outer peripheral portion of the input shaft I2, and the gear 6 fixed to the output shaft of the second power source 2 is engaged with the tooth groove of the input shaft I2. Power can be transmitted to I2. In addition, a tooth groove is formed on the outer peripheral portion of the output shaft O2, and the gear 7 fixed to the input shaft of the auxiliary machine 8 meshes with the tooth groove of the output shaft O2, thereby transmitting power from the output shaft O2 to the auxiliary machine 8. Communication is possible.

また遊星歯車機構16は、入力軸I1に固着されたサンギヤS3、入力軸I2に固着されたリングギヤR2、大歯車がサンギアS3とリングギアR2との間を公転しながら自転する二段歯車を用いたプラネタリピニオンP5及びP6、プラネタリピニオンP5及びP6を軸支するキャリアC2、キャリアC2から出力を取り出す出力軸O2、プラネタリピニオンP5及びP6の小歯車が噛み合うサンギアS4、プラネタリピニオンP5及びP6の小歯車が噛み合うリングギアR3、サンギアS4に固着され図示しないディファレンシャルギアを介して駆動輪9に動力を伝達する出力軸O1を備えている。   The planetary gear mechanism 16 uses a sun gear S3 fixed to the input shaft I1, a ring gear R2 fixed to the input shaft I2, and a two-stage gear that rotates while the large gear revolves between the sun gear S3 and the ring gear R2. Planetary pinions P5 and P6, carrier C2 that supports planetary pinions P5 and P6, output shaft O2 that extracts the output from carrier C2, sun gear S4 in which the small gears of planetary pinions P5 and P6 mesh, and small gears of planetary pinions P5 and P6 Are attached to a ring gear R3 and a sun gear S4 that mesh with each other, and an output shaft O1 that transmits power to the drive wheels 9 via a differential gear (not shown) is provided.

第1の制御器3で制御される第1の動力源1の出力は、入力軸I1に接続したサンギヤS3へ入力される。第2の制御器4で制御される第2の動力源2の出力は、ギヤ6を介して入力軸I2へ入力されリングギヤR2を回転させる。   The output of the first power source 1 controlled by the first controller 3 is input to the sun gear S3 connected to the input shaft I1. The output of the second power source 2 controlled by the second controller 4 is input to the input shaft I2 via the gear 6 and rotates the ring gear R2.

二段歯車を用いたプラネタリピニオンP5およびプラネタリピニオンP6は、リングギヤR2、リングギヤR3、サンギヤS3、及びサンギアS4にそれぞれ噛み合っているため、これらの回転数とギヤ比によって自転と、リングギヤR2、リングギヤR3内を回転する公転の回転数が決まる。   The planetary pinion P5 and the planetary pinion P6 using the two-stage gear mesh with the ring gear R2, the ring gear R3, the sun gear S3, and the sun gear S4, respectively. Therefore, the rotation, the ring gear R2, and the ring gear R3 are rotated according to their rotational speed and gear ratio. The number of revolutions that rotate inside is determined.

ここで、プラネタリピニオンP5およびプラネタリピニオンP6は、サンギヤS4と出力軸O1を介して駆動輪9と最終的に接続されている。また、プラネタリピニオンP5およびプラネタリピニオンP6は、同時にキャリアC2、出力軸O2及びギヤ7を介して補機8と最終的に接続されているため、結果的に入力軸I1、入力軸I2のそれぞれ入力される動力を制御することで、駆動輪9と補機8とを所望の回転数に制御することができる。   Here, the planetary pinion P5 and the planetary pinion P6 are finally connected to the drive wheels 9 via the sun gear S4 and the output shaft O1. Further, the planetary pinion P5 and the planetary pinion P6 are finally connected to the auxiliary machine 8 via the carrier C2, the output shaft O2 and the gear 7 at the same time, so that the input shaft I1 and the input shaft I2 are respectively input as a result. By controlling the power to be driven, the drive wheel 9 and the auxiliary machine 8 can be controlled to a desired rotational speed.

なお、入力軸I1と入力軸I2は、同軸状に構成されており、出力軸O1と出力軸O2も同軸状に構成されている。また、プラネタリピニオンP5とプラネタリピニオンP6は、サンギヤS3およびサンギヤS4とリングギヤR2およびリングギヤR3の間に、等しい形状のものを2つ入れるという意味であり、プラネタリピニオンの数は2に限らず、3,4等でもよい。   The input shaft I1 and the input shaft I2 are coaxially configured, and the output shaft O1 and the output shaft O2 are also coaxially configured. The planetary pinion P5 and the planetary pinion P6 mean that two of the same shape are inserted between the sun gear S3 and the sun gear S4 and the ring gear R2 and the ring gear R3, and the number of planetary pinions is not limited to two. , 4 etc.

本実施例では、遊星歯車機構16を2段構成にし、2段目のリングギヤR3とハウジング12の間には、リングギアR3の回転を止めるクラッチ(或いはブレーキ)13が設けられている。車両制御器5は、第1の動力源1もしくは第2の動力源2のどちらか一方がフリー状態になったことを第1の制御器3もしくは第2の制御器4を通じで検出し、図示しない制御器からリングギヤR3とハウジング12の間に入っているクラッチ13を接続して、補機8に最終的に連結される出力軸O2及び出力軸O2に連結されているリングギヤR3の回転を固定する。こうすることで図25に示すようにフリー状態になっていない動力源を用いて補機8の駆動と駆動輪9の駆動が可能で、燃料電池自動車の場合、補機8によって燃料電池へ空気を供給して燃料電池の発電を継続しながら車両走行が可能となる。   In this embodiment, the planetary gear mechanism 16 has a two-stage configuration, and a clutch (or brake) 13 that stops the rotation of the ring gear R3 is provided between the second-stage ring gear R3 and the housing 12. The vehicle controller 5 detects that either the first power source 1 or the second power source 2 is in a free state through the first controller 3 or the second controller 4, and The clutch 13 inserted between the ring gear R3 and the housing 12 is connected from the controller that does not, and the rotation of the output shaft O2 finally connected to the auxiliary machine 8 and the rotation of the ring gear R3 connected to the output shaft O2 is fixed. To do. As a result, the auxiliary machine 8 and the drive wheels 9 can be driven using a power source that is not in a free state as shown in FIG. 25. In the case of a fuel cell vehicle, the auxiliary machine 8 supplies air to the fuel cell. The vehicle can be driven while the fuel cell continues to generate power.

第1の動力源1または第2の動力源2の一方がロック状態の場合は、その部分の回転が固定されるので他方を回転駆動させることで補機8と駆動輪9の両方を駆動することが可能なので、燃料電池自動車の場合、フリー状態と同様に補機8を稼動させ発電をしながらの車両走行が可能となる。   When one of the first power source 1 or the second power source 2 is in a locked state, the rotation of that portion is fixed, so that the other is driven to rotate to drive both the auxiliary machine 8 and the drive wheels 9. Therefore, in the case of a fuel cell vehicle, it is possible to run the vehicle while operating the auxiliary machine 8 and generating electric power as in the free state.

図26は、本発明に係る電動車両の車両動力伝達機構の実施例4の変形例1の構成を示した構成図である。本変形例は、図24に示した実施例4の構成に、ギア7と補機8との間の動力伝達を断続することができるクラッチ40を追加した構成となっている。車両制御器5は、車両状態に応じて、クラッチ40の断続を行うように制御する。   FIG. 26 is a configuration diagram showing a configuration of Modification 1 of Embodiment 4 of the vehicle power transmission mechanism of the electric vehicle according to the present invention. This modification has a configuration in which a clutch 40 capable of interrupting power transmission between the gear 7 and the auxiliary machine 8 is added to the configuration of the fourth embodiment shown in FIG. The vehicle controller 5 performs control so that the clutch 40 is engaged and disengaged according to the vehicle state.

実施例4において第1の動力源1または第2の動力源2の一方がフリー故障し、固定専用のクラッチ13を接続してリングギヤR3の回転を固定して車両を後退させる場合には、図27に示すようにキャリアC2に接続されている補機8も逆回転することとなる。燃料電池自動車で補機8が空気圧縮機の場合、逆回転させると補機出力側から空気を吸い上げる状態となり、補機8の出力側についている機器(例えば燃料電池)に悪影響を与える可能性がある。この時は車両制御器5の指令によりクラッチ40を切り離し、補機8の逆回転を防止すればよい。補機8の停止により燃料電池での発電ができなくなるが蓄電装置の電力でフリー状態になっていない動力源を駆動することで車両走行が可能となる。   In the fourth embodiment, when one of the first power source 1 or the second power source 2 is free-faulted, the fixed clutch 13 is connected, the rotation of the ring gear R3 is fixed, and the vehicle is moved backward. As shown in FIG. 27, the auxiliary machine 8 connected to the carrier C2 also rotates in the reverse direction. When the auxiliary machine 8 is an air compressor in a fuel cell vehicle, if it rotates in reverse, it will be in a state of sucking air from the auxiliary machine output side, which may adversely affect equipment (for example, fuel cell) on the output side of the auxiliary machine 8 is there. At this time, the clutch 40 may be disconnected by a command from the vehicle controller 5 to prevent the auxiliary machine 8 from rotating backward. Driving the power source that is not in a free state with the electric power of the power storage device is enabled by stopping the auxiliary machine 8 but driving the power source that is not in the free state with the power of the power storage device.

図28は、本発明に係る電動車両の車両動力伝達機構の実施例4の変形例2の構成を示した構成図である。本変形例は、図24に示した実施例4の構成に、補機(コンプレッサ)8の出力側配管42にバルブ43を追加した構成となっている。車両制御器5は、車両状態に応じて、バルブ43の開閉を行うように制御する。   FIG. 28 is a configuration diagram showing a configuration of a second modification of the fourth embodiment of the vehicle power transmission mechanism of the electric vehicle according to the present invention. In the present modification, a valve 43 is added to the output side piping 42 of the auxiliary machine (compressor) 8 in addition to the configuration of the fourth embodiment shown in FIG. The vehicle controller 5 controls to open and close the valve 43 according to the vehicle state.

実施例4の本変形例において、第1の動力源1または第2の動力源2の一方がフリー故障し、固定専用クラッチ13でリングギヤR3の回転を固定して車両を後退させる場合、図27示すようにキャリアC2に接続されている補機8も逆回転する状態の時に、車両制御器5からバルブ43を開く指令を出す。これにより、バルブ43から外気を取り込み、補機出力側にある機器に負圧がかかることを防止することができる。バルブ43の外気側に図示しないフィルター等を設けておけば異物の配管への混入も防ぐことができる。これにより燃料電池での発電はできなくなるが蓄電装置の電力でフリー状態になっていない動力源を駆動することで車両走行が可能となる。   In the present modification of the fourth embodiment, when one of the first power source 1 or the second power source 2 has a free failure and the rotation of the ring gear R3 is fixed by the fixed exclusive clutch 13 to reverse the vehicle, FIG. As shown, when the auxiliary machine 8 connected to the carrier C2 is also rotating in the reverse direction, the vehicle controller 5 issues a command to open the valve 43. Thereby, outside air is taken in from the valve | bulb 43 and it can prevent that a negative pressure is applied to the apparatus in the auxiliary machine output side. If a filter or the like (not shown) is provided on the outside air side of the valve 43, foreign matter can be prevented from entering the pipe. As a result, power generation by the fuel cell becomes impossible, but the vehicle can be driven by driving a power source that is not in a free state by the electric power of the power storage device.

図29は実施例5の燃料電池自動車の要部を示す構成図、図30〜図37は実施例5の制御フローチャート、図38は各機器の動作状態を模式的に示す図である。   FIG. 29 is a block diagram showing the main part of the fuel cell vehicle of Example 5, FIGS. 30 to 37 are control flowcharts of Example 5, and FIG. 38 is a diagram schematically showing the operating state of each device.

なお、図30〜図37に示す制御フローチャートは、実施例2で説明した図12〜図17のフローチャートの処理に第3の動力源による運転動作を追加した形となっている。制御フローチャートの動作説明は、実施例2と異なる部分についてのみ説明するものとする。   Note that the control flowcharts shown in FIGS. 30 to 37 are obtained by adding a driving operation by a third power source to the processing of the flowcharts of FIGS. 12 to 17 described in the second embodiment. The operation of the control flowchart will be described only for parts different from the second embodiment.

本実施例の燃料電池自動車では、動力分配機構として用いる遊星歯車機構16の構成を実施例1のものとは異なる構成とし、第1の動力源31、第2の動力源32に加えて第3の動力源33を設けている。また、この第3の動力源33を制御すると共にその駆動状態を監視する第3の制御器36を設けている。   In the fuel cell vehicle of the present embodiment, the configuration of the planetary gear mechanism 16 used as the power distribution mechanism is different from that of the first embodiment, and in addition to the first power source 31 and the second power source 32, the third The power source 33 is provided. Further, a third controller 36 is provided for controlling the third power source 33 and monitoring the driving state thereof.

図29において、本実施例における遊星歯車機構16は、第1の動力源31から動力が入力される入力軸I1、第2の動力源32から動力が入力される入力軸I2、第3の動力源33から動力が入力される入力軸I3、駆動輪9へ動力を出力する出力軸O1、補機8へ動力を出力する出力軸O2を備えている。   In FIG. 29, the planetary gear mechanism 16 in this embodiment includes an input shaft I1 to which power is input from the first power source 31, an input shaft I2 to which power is input from the second power source 32, and a third power. An input shaft I3 to which power is input from the source 33, an output shaft O1 that outputs power to the drive wheels 9, and an output shaft O2 that outputs power to the auxiliary machine 8 are provided.

また遊星歯車機構16は、入力軸I1に固着されたサンギヤS3、入力軸I2に固着されたリングギヤR2、大歯車がサンギアS3とリングギアR2との間を公転しながら自転する二段歯車を用いたプラネタリピニオンP5及びP6、プラネタリピニオンP5及びP6を軸支するキャリアC2、キャリアC2から出力を取り出す出力軸O2、プラネタリピニオンP5及びP6の小歯車が噛み合うサンギアS4、プラネタリピニオンP5及びP6の小歯車が噛み合うリングギアR3、サンギアS4に固着され図示しないディファレンシャルギアを介して駆動輪9に動力を伝達する出力軸O1を備えている。   The planetary gear mechanism 16 uses a sun gear S3 fixed to the input shaft I1, a ring gear R2 fixed to the input shaft I2, and a two-stage gear that rotates while the large gear revolves between the sun gear S3 and the ring gear R2. Planetary pinions P5 and P6, carrier C2 that supports planetary pinions P5 and P6, output shaft O2 that extracts the output from carrier C2, sun gear S4 in which the small gears of planetary pinions P5 and P6 mesh, and small gears of planetary pinions P5 and P6 Are attached to a ring gear R3 and a sun gear S4 that mesh with each other, and an output shaft O1 that transmits power to the drive wheels 9 via a differential gear (not shown) is provided.

第1の制御器34で制御される第1の動力源31の出力は、動力分配機構の入力軸I1となりサンギヤS3へ入力される。第2の制御器35で制御される第2の動力源32の出力は、ギヤ38を介して入力軸I2へ入力されリングギヤR2を回転させる。また、第3の制御器36で制御される第3の動力源33の出力は、ギア39を介して入力軸I3へ入力されリングギヤR3を回転させる。   The output of the first power source 31 controlled by the first controller 34 becomes the input shaft I1 of the power distribution mechanism and is input to the sun gear S3. The output of the second power source 32 controlled by the second controller 35 is input to the input shaft I2 via the gear 38 and rotates the ring gear R2. The output of the third power source 33 controlled by the third controller 36 is input to the input shaft I3 via the gear 39 to rotate the ring gear R3.

二段歯車を用いたプラネタリピニオンP5およびプラネタリピニオンP6は、リングギヤR2、リングギヤR3、サンギヤS3、及びサンギアS4にそれぞれ噛み合っているため、これらの回転数とギヤ比によって自転と、リングギヤR2、リングギヤR3内を回転する公転の回転数が決まる。   The planetary pinion P5 and the planetary pinion P6 using the two-stage gear mesh with the ring gear R2, the ring gear R3, the sun gear S3, and the sun gear S4, respectively. Therefore, the rotation, the ring gear R2, and the ring gear R3 are rotated according to their rotational speed and gear ratio. The number of revolutions that rotate inside is determined.

ここで、プラネタリピニオンP5およびプラネタリピニオンP6は、サンギヤS4と出力軸O1を介して駆動輪9と最終的に接続されている。また、プラネタリピニオンP5およびプラネタリピニオンP6は、同時にキャリアC2、出力軸O2及びギヤ7を介して補機8と最終的に接続されているため、結果的に入力軸I1、入力軸I2、入力軸I3のそれぞれ入力される動力を制御することで、駆動輪9と補機8とを所望の回転数に制御することができる。   Here, the planetary pinion P5 and the planetary pinion P6 are finally connected to the drive wheels 9 via the sun gear S4 and the output shaft O1. In addition, the planetary pinion P5 and the planetary pinion P6 are finally connected to the auxiliary machine 8 via the carrier C2, the output shaft O2, and the gear 7 at the same time, and as a result, the input shaft I1, the input shaft I2, the input shaft By controlling the power input to I3, the drive wheel 9 and the auxiliary machine 8 can be controlled to a desired rotational speed.

なお、入力軸I1と入力軸I2は、同軸状に構成されており、入力軸I3と出力軸O1と出力軸O2も同軸状に構成されている。また、プラネタリピニオンP5とプラネタリピニオンP6は、サンギヤS3およびサンギヤS4とリングギヤR2およびリングギヤR3の間に、等しい形状のものを2つ入れるという意味であり、プラネタリピニオンの数は2に限らず、3,4等でもよい。   The input shaft I1 and the input shaft I2 are coaxially configured, and the input shaft I3, the output shaft O1, and the output shaft O2 are also coaxially configured. The planetary pinion P5 and the planetary pinion P6 mean that two of the same shape are inserted between the sun gear S3 and the sun gear S4 and the ring gear R2 and the ring gear R3, and the number of planetary pinions is not limited to two. , 4 etc.

この場合、図38に模式的に示すように第1の制御器34、第2の制御器35、第3の制御器36によって第1の動力源31、第2の動力源32、第3の動力源33を適切な回転数に制御することで、補機8と駆動輪9を所望の回転数に制御することができる。直線は、各機器の回転数の組み合わせを示す線であるが、各動力源の回転数に対する補機8と駆動輪9の回転数は各ギヤのギヤ比によって決定される。   In this case, as schematically shown in FIG. 38, the first power source 31, the second power source 32, the third power source 31 are controlled by the first controller 34, the second controller 35, and the third controller 36. By controlling the power source 33 to an appropriate rotational speed, the auxiliary machine 8 and the drive wheel 9 can be controlled to a desired rotational speed. The straight line is a line indicating a combination of the rotational speeds of the respective devices, but the rotational speeds of the auxiliary machine 8 and the drive wheels 9 with respect to the rotational speeds of the respective power sources are determined by the gear ratio of each gear.

車両起動時には、図30のフローチャートに示すように、第1の制御器34、第2の制御器35、第3の制御器36が記録している前回キーオフ時に各動力源がロック状態若しくはフリー状態になっていなかったかを車両制御器5が判別し(ステップST102〜107)、全ての動力源がロック状態若しくはフリー状態になっていないことを確認して、走行許可ランプを点灯した後(ステップST108)、起動を完了する(ステップST109)。   When the vehicle is started, as shown in the flowchart of FIG. 30, each power source is locked or free at the previous key-off recorded by the first controller 34, the second controller 35, and the third controller 36. After confirming that all power sources are not in the locked state or the free state, the vehicle controller 5 determines whether or not the vehicle permission has not been reached (steps ST102 to 107) (step ST108). ), The activation is completed (step ST109).

そして、車両起動時において、前回キーオフ時に何れか1系統の動力源がロック状態若しくはフリー状態になっていた場合、図31、図32及び図33に示すように当該動力源31、32、33がロック状態若しくはフリー状態にあることを示すランプが点灯した後に(ステップST111、126、127、138、139、143)、走行を許可する。   At the time of starting the vehicle, if any one of the power sources is in the locked state or the free state at the time of key-off last time, the power sources 31, 32, and 33 are displayed as shown in FIGS. 31, 32, and 33. After the lamp indicating the locked state or the free state is turned on (steps ST111, 126, 127, 138, 139, 143), traveling is permitted.

また、運転中に1系統の動力源がロック状態若しくはフリー状態になった場合にも警告ランプを点灯し、他の制御可能な動力源2系統の回転数を調整することで車両運転を行う(ステップST122、134、142)。   Further, when one power source is locked or free during operation, the warning lamp is turned on, and the vehicle is operated by adjusting the rotational speed of the other two controllable power sources ( Steps ST122, 134, 142).

このように、本実施例の燃料電池自動車では、何れか1系統の動力源がロック状態、フリー状態の何れの状態でも、正常に機能する残り2系統の動力源を制御し、回転数差をつけることで駆動輪9を所望の回転数に制御することができる。   In this way, in the fuel cell vehicle of this embodiment, the remaining two power sources that function normally are controlled regardless of whether one of the power sources is in the locked state or the free state, and the difference in the rotational speed is determined. By attaching it, the drive wheel 9 can be controlled to a desired rotational speed.

車両起動時に、前回キーオフ時に2系統の動力源がロック状態若しくはフリー状態になっていた場合、運転中2系統の動力源がロック状態若しくはフリー状態になった場合には、図31から図37に示すように走行不可ランプを点灯させ、運転者に走行できないことを知らせる。そして、どの状態においても図示しない車両のキーをオフすることで第1の動力源1の状態を第1の制御器3に、第2の動力源2の状態を第2の制御器4に、第3の動力源33の状態を第3の制御器36に記録して車両運転を終了する。   When the two power sources were locked or free at the time of key-off at the time of vehicle startup, or when the two power sources were locked or free during operation, FIG. 31 to FIG. As shown, the travel impossible lamp is turned on to inform the driver that the vehicle cannot travel. In any state, by turning off a vehicle key (not shown), the state of the first power source 1 is changed to the first controller 3, and the state of the second power source 2 is changed to the second controller 4. The state of the third power source 33 is recorded in the third controller 36 and the vehicle operation is terminated.

図39は、本発明に係る電動車両の車両動力伝達機構の実施例6を備えた燃料電池自動車の要部構成を示した構成図である。図1に示した実施例1の電動車両の車両動力伝達機構に対して、本実施例では、第1の動力源1及び第2の動力源2として、等しいサイズ及び等しい最大出力のモータを用いる。これらの動力源の駆動制御は制御器3で行い、制御器3内には、共通の12V系電源による制御コントロール部と、第1の動力源1を駆動するインバータ等の電力制御回路を含む駆動部21、第2の動力源2を駆動するインバータ等の電力制御回路を含む駆動部22を備えた強電素子部を1つのユニットに内蔵する。その他の構成は、図1に示した実施例1と同様であるので、同じ構成要素には同じ符号を付与して説明を省略する。   FIG. 39 is a configuration diagram showing the main configuration of a fuel cell vehicle provided with Example 6 of a vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle according to the present invention. In contrast to the vehicle power transmission mechanism of the electric vehicle according to the first embodiment shown in FIG. 1, in this embodiment, motors of equal size and equal maximum output are used as the first power source 1 and the second power source 2. . The drive control of these power sources is performed by the controller 3, and the controller 3 includes a control control unit using a common 12 V system power source and a power control circuit such as an inverter for driving the first power source 1. A high-power element unit including a drive unit 22 including a power control circuit such as an inverter that drives the unit 21 and the second power source 2 is incorporated in one unit. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the same components are assigned the same reference numerals and the description thereof is omitted.

この結果、制御器3は別々に配置するよりも、小型化を図ることが可能となる。特にインバータ等の電力制御回路を構成する半導体素子、例えばIGBT素子などの強電素子は、最大出力電流をパラメータとして、電流が増加するに連れて階段状にサイズ、コストが跳ね上がっているため、乗用車駆動用モータ程度の負荷電流範囲の階段部近傍での運転点を考慮すると、特に小型化の効果が大きい。   As a result, the controller 3 can be miniaturized rather than arranged separately. In particular, semiconductor devices that make up power control circuits such as inverters, for example, high-power devices such as IGBT devices, have a maximum output current as a parameter, and as the current increases, the size and cost increase in a staircase pattern. Considering the operating point in the vicinity of the staircase portion of the load current range of the motor motor, the effect of downsizing is particularly great.

同時に、第1の動力源1、第2の動力源2であるモータも同一形状、同一最大出力の等しい規格の物を使用するので、磁石などの高価な部品に対して共通化が図れ、コスト低減が可能となるうえ、従来の構成に比べて、車両走行用のモータに関しては小型化が図れ、補機駆動用のモータに関しては相対的に大型化することで出力が増大する。   At the same time, since the motors that are the first power source 1 and the second power source 2 use the same shape and the same standard with the same maximum output, they can be used in common for expensive parts such as magnets. In addition to being able to reduce, the motor for driving the vehicle can be reduced in size compared to the conventional configuration, and the output can be increased by relatively increasing the size of the motor for driving the auxiliary machinery.

車両起動時には、図39の制御器3が第1、第2の動力源1,2の状態情報として記録している前回キーオフ時に各動力源がロック状態になっていなかったかを車両制御器5が判別し、両方の動力源1,2がロック状態になっていないことを確認して、走行許可ランプを点灯し、起動を完了する。   When the vehicle is started, the vehicle controller 5 determines whether or not each power source was locked at the time of the previous key-off recorded by the controller 3 of FIG. 39 as the state information of the first and second power sources 1 and 2. It discriminate | determines, confirms that both the power sources 1 and 2 are not in a locked state, turns on a travel permission lamp, and completes starting.

ここで第1の動力源1が発生する出力は、サンギヤS1、サンギヤS2、プラネタリピニオンP1、プラネタリピニオンP2、プラネタリピニオンP3、プラネタリピニオンP4、リングギヤR1からなる遊星歯車機構15の入力軸I1へ入力され、入力軸I1に接続されたサンギヤS1を駆動する。また、第2の動力源2が発生する出力は、第1の動力源1を貫通して入力軸I2へ入力され、入力軸I2に接続されたサンギヤS2を駆動する。プラネタリピニオンP2およびプラネタリピニオンP4は、サンギヤS1とプラネタリピニオンP1およびプラネタリピニオンP3を介したサンギヤS2の回転、各ギヤのギヤ比によって自転とリングギヤR1内を回転する公転の回転数が決まる。   Here, the output generated by the first power source 1 is input to the input shaft I1 of the planetary gear mechanism 15 including the sun gear S1, the sun gear S2, the planetary pinion P1, the planetary pinion P2, the planetary pinion P3, the planetary pinion P4, and the ring gear R1. The sun gear S1 connected to the input shaft I1 is driven. Further, the output generated by the second power source 2 passes through the first power source 1 and is input to the input shaft I2, and drives the sun gear S2 connected to the input shaft I2. In the planetary pinion P2 and the planetary pinion P4, the rotation speed of the sun gear S1 and the planetary pinion P1 and the planetary pinion P1 and the rotation of the sun gear S2 via the planetary pinion P3 and the gear ratio of each gear determine the rotation speed of rotation and revolution in the ring gear R1.

同時にリングギヤR1の回転数もこれらのプラネタリピニオンの回転数によって決まる。ここで、プラネタリピニオンP1、プラネタリピニオンP2、プラネタリピニオンP3およびプラネタリピニオンP4は、キャリアC1、出力軸O1を介して最終的に駆動輪9に接続されており、リングギヤR1は出力軸O2、ギヤ7を介して最終的に補機8と接続されているため、結果的に入力軸I1と入力軸I2へ入力される動力を制御することで駆動輪9と補機8の回転が所望の回転数に制御できる。   At the same time, the rotational speed of the ring gear R1 is also determined by the rotational speed of these planetary pinions. Here, the planetary pinion P1, the planetary pinion P2, the planetary pinion P3 and the planetary pinion P4 are finally connected to the drive wheel 9 via the carrier C1 and the output shaft O1, and the ring gear R1 is connected to the output shaft O2 and the gear 7 As a result, the driving wheel 9 and the auxiliary machine 8 are rotated at a desired rotational speed by controlling the power input to the input shaft I1 and the input shaft I2 as a result. Can be controlled.

ここで、入力軸I1と入力軸I2、出力軸O1と出力軸O2は、図39中では同軸状に構成されていることが好ましいが、本実施例は、第1の動力源1と第2の動力源2とを同サイズ、同出力の物を使用すれば、その配置位置を制限するものではない。   Here, it is preferable that the input shaft I1 and the input shaft I2 and the output shaft O1 and the output shaft O2 are coaxially configured in FIG. 39, but in this embodiment, the first power source 1 and the second shaft If the power source 2 of the same size and the same output is used, the arrangement position is not limited.

また、プラネタリピニオンP1とプラネタリピニオンP3は等しいギヤをサンギヤS1とリングギヤR1の間に2つ入れる意味であり、プラネタリピニオンP2とプラネタリピニオンP4もサンギヤS2とプラネタリピニオンP2、P4との間に等しいギヤを2つ入れる意味である。   The planetary pinion P1 and the planetary pinion P3 mean that two equal gears are inserted between the sun gear S1 and the ring gear R1, and the planetary pinion P2 and the planetary pinion P4 are also equal gears between the sun gear S2 and the planetary pinions P2, P4. It is the meaning to put two.

次に、図40〜図43を参照して、実施例6の変形例1を説明する。変形例1は、複数の動力源を同軸状に配置する同軸構造をもつことが特徴である。本変形例では、図39に示した遊星歯車機構15のサンギアS2を入力軸I1,サンギアS1を出力軸O1,リングギアR1を入力軸I2,キャリアC1を出力軸O2としている。   Next, a first modification of the sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 40 to 43. Modification 1 is characterized by having a coaxial structure in which a plurality of power sources are arranged coaxially. In this modification, the sun gear S2 of the planetary gear mechanism 15 shown in FIG. 39 is used as the input shaft I1, the sun gear S1 as the output shaft O1, the ring gear R1 as the input shaft I2, and the carrier C1 as the output shaft O2.

この結果、本変形例の軸構成は、図41に示すように、遊星歯車機構15の左右に、それぞれに入力軸と出力軸を1組ずつ配置する構成となっている。この軸構成下での第1の動力源1と第2の動力源2とを平均化しない場合の参考例の軸構成を図40に示す。   As a result, as shown in FIG. 41, the shaft configuration of this modification is configured such that one set of input shaft and one output shaft are arranged on the left and right sides of the planetary gear mechanism 15, respectively. FIG. 40 shows a shaft configuration of a reference example when the first power source 1 and the second power source 2 under this shaft configuration are not averaged.

図40と図41から明らかなように、同様の軸構成であっても、使用するモータの形状及び最大出力を統一して、共通化することでスペース効率を増大することができる。   As apparent from FIGS. 40 and 41, even with the same shaft configuration, space efficiency can be increased by unifying and sharing the shape of the motor to be used and the maximum output.

更に、主として車両走行駆動用のモータ、主として補機駆動用モータ、車両動力伝達機構をそれぞれ多軸配置をする構成と本発明の同軸配置構成を比較して、モータコンパートメント内などの狭い空間に配置する場合にスペース効率を向上できる。   Furthermore, comparing the configuration in which the motor for driving the vehicle, the motor for driving the auxiliary machine, and the vehicle power transmission mechanism are arranged in multiple axes and the coaxial arrangement in the present invention are arranged in a narrow space such as in the motor compartment. You can improve space efficiency.

多軸配置の場合と同じ占有空間で考えると、同軸配置では実効モータ径を相対的に大径にできるため、モータ半径Dとモータ長さLの関係から一般に示される性能指標である、D^2*L(半径の2乗掛ける長さ)が増大し、容積出力密度が上がる。このため、同一出力性能を出すのであれば、モータを小型化して同軸配置をすることで、実装容積を縮小化できる。   Considering the same occupied space as in the case of the multi-axis arrangement, since the effective motor diameter can be made relatively large in the coaxial arrangement, it is a performance index generally indicated from the relationship between the motor radius D and the motor length L. 2 * L (the length multiplied by the square of the radius) increases and the volumetric power density increases. For this reason, if the same output performance is to be obtained, the mounting volume can be reduced by downsizing the motor and arranging it coaxially.

図42、図43は実施例6における各状態での動作状況を模式的に示す図である。図42に模式的に示すように、サンギアS2を入力軸I1,サンギアS1を出力軸O1,リングギアR1を入力軸I2,キャリアC1を出力軸O2としている軸構成において、制御器3によって第1の動力源1、第2の動力源2を適切な回転数に制御することで、補機8と駆動輪9が所望の回転数に制御できる。直線は各機器の回転数の組み合わせを示す線であるが、第1の動力源1、第2の動力源2の回転数に対する補機8と駆動輪9の回転数は各ギヤのギヤ比によって決定される。   42 and 43 are diagrams schematically showing the operation state in each state in the sixth embodiment. As schematically shown in FIG. 42, in the shaft configuration in which the sun gear S2 is the input shaft I1, the sun gear S1 is the output shaft O1, the ring gear R1 is the input shaft I2, and the carrier C1 is the output shaft O2, the controller 3 By controlling the power source 1 and the second power source 2 to appropriate rotational speeds, the auxiliary machine 8 and the drive wheels 9 can be controlled to desired rotational speeds. The straight line is a line indicating the combination of the rotational speeds of the respective devices, but the rotational speeds of the auxiliary machine 8 and the drive wheel 9 with respect to the rotational speeds of the first power source 1 and the second power source 2 depend on the gear ratio of each gear. It is determined.

車両起動時に、前回キーオフ時にどちらか一方にロック状態になっていた動力源があれば、例えば動力源1がロック状態になっていた場合、第1の動力源1(図中ではS2)がロック状態にあることを示すランプが点灯した後に、走行を許可する。また、車両運転時にも第1の動力源1と第2の動力源2の状態を把握し、いずれかがロック状態になった場合は動作する動力源のみの運転に切り替えられる。この時、運転時にロック状態になっている動力源の回転数は0に固定されるため、他方の制御可能な動力源の回転数を調整することで車両走行は可能となる。第1の動力源1がロック状態になっている場合の動作状態を図43に示す。   When the vehicle is started, if there is a power source that has been locked in one of the previous key-off states, for example, if the power source 1 is in a locked state, the first power source 1 (S2 in the figure) is locked. Driving is permitted after the lamp indicating that the vehicle is in a state is lit. Moreover, the state of the 1st power source 1 and the 2nd power source 2 is grasped | ascertained also at the time of vehicle driving, and when either becomes a locked state, it switches to the driving | operation only of the operating power source. At this time, since the rotational speed of the power source that is locked during operation is fixed to 0, the vehicle can be driven by adjusting the rotational speed of the other controllable power source. FIG. 43 shows the operation state when the first power source 1 is in the locked state.

次に、実施例6及びその変形例における第1の動力源1と第2の動力源2との制御方法として以下の図44〜図47のモータ動作図を用いて説明する。   Next, a control method of the first power source 1 and the second power source 2 in the sixth embodiment and its modification will be described with reference to the motor operation diagrams of FIGS. 44 to 47 below.

これらの図は、複数の動力源から遊星歯車機構を介して複数の出力を得る電動車両の車両動力伝達機構に用いる、主として車両走行駆動用に動力を供給する動力源としてのモータと、主として補機駆動用の動力を供給する動力源としてのモータの動作を示すものである。   These drawings show a motor as a power source for mainly supplying power for driving a vehicle, and a supplementary device used for a vehicle power transmission mechanism of an electric vehicle that obtains a plurality of outputs from a plurality of power sources via a planetary gear mechanism. It shows the operation of a motor as a power source for supplying power for driving the machine.

複雑な運転シーンの中で、本発明の効果を説明するにあたり、燃料電池車両における特徴的な動きの例として、渋滞中の運転において車両アイドル停止時から、発進、停止を繰り返す例について述べる。   In describing the effect of the present invention in a complicated driving scene, an example of characteristic movement in a fuel cell vehicle will be described in which driving and stopping are repeated from when the vehicle is idle during driving in a traffic jam.

図44は従来例でのモータ動作を示す図で、車両走行駆動用のモータ、補機駆動用のモータがそれぞれの出力軸に独立して接続されている場合において、車両走行駆動用のモータ(第1の動力源1)と補機駆動用モータ(第2の動力源2)の走行時の出力と動作の関係の一例を示す。第1の動力源1、第2の動力源2とも、小加速の走行(A,C,E)と、停止(B,D,F)とを繰り返す動作となる。   FIG. 44 is a diagram showing the motor operation in the conventional example. When the motor for driving the vehicle and the motor for driving the accessory are independently connected to the respective output shafts, the motor for driving the vehicle ( An example of the relationship between output and operation during travel of the first power source 1) and the accessory driving motor (second power source 2) is shown. Both the first power source 1 and the second power source 2 repeat an operation of small acceleration (A, C, E) and stop (B, D, F).

この時のモータ動作における、一般的なモータの効率点マップ上の動きを示したのが図45である。実線で示す第1の動力源1の等効率線は、車両走行駆動用であるので大出力、高回転運転を要求される場合が多く、破線で示す第2の動力源2と比較して最大出力が大きくなる傾向にあるため、モータの体格が大きく、高効率領域(いわゆる、“効率の目玉”)の点が高回転、高トルク側に存在する。このようなモータが渋滞時の運転に見られるような、小加速と停止を繰り返すため、効率運転点としては結果として低効率点領域を動くこととなる。   FIG. 45 shows the movement on the efficiency point map of a general motor in the motor operation at this time. The iso-efficiency line of the first power source 1 indicated by the solid line is often used for driving the vehicle, and thus is often required to have a high output and high-speed operation, and is maximum in comparison with the second power source 2 indicated by the broken line. Since the output tends to increase, the physique of the motor is large, and a high efficiency region (so-called “efficiency centerpiece”) exists on the high rotation, high torque side. Since such a motor repeats small accelerations and stops as seen in driving during traffic jams, the efficiency operating point moves as a result in the low efficiency point region.

破線で示した第2の動力源2に関しても、燃費向上策として、アイドルストップを行う場合などには車両停止に伴い補機の運転を停止する。このため、運転パターンは第1の動力源1と同様に小出力運転と停止を繰り返すため、同様に効率運転点としては、高効率領域を外れた、低効率点での運転となる場合が多い。   Also for the second power source 2 indicated by the broken line, as a measure for improving the fuel consumption, the operation of the auxiliary machine is stopped when the vehicle is stopped, for example, when the engine is idle stopped. For this reason, since the operation pattern repeats the small output operation and the stop similarly to the first power source 1, the efficiency operation point is often the operation at the low efficiency point outside the high efficiency region. .

これら課題の対応のため、本発明の実施例6での効果を示した図が、図46,47である。図46はモータの動作図、図47はモータの効率点マップ上の動きを示している。   In order to cope with these problems, FIGS. 46 and 47 show the effects of the sixth embodiment of the present invention. 46 shows the operation of the motor, and FIG. 47 shows the movement on the efficiency point map of the motor.

上記電動車両の車両動力伝達機構において、第1の動力源1及び第2の動力源2の2つのモータの形状及び最大出力を平均化或いは同一化しかつ、上記のような、渋滞中の運転において車両アイドル停止時から、発進、停止を繰り返す場合のような車両低負荷運転時に、複数の動力源のうち、1つの動力源のみを駆動する。 In the vehicle power transmission mechanism of the electric vehicle, the shape and the maximum output of the two motors of the first power source 1 and the second power source 2 are averaged or equalized, and in the operation in the traffic jam as described above Only one power source among a plurality of power sources is driven at the time of vehicle low-load operation such as when starting and stopping are repeated from when the vehicle is idle.

本実施例では入力は2系統で記載しているので、第2の動力源2(主として補機駆動用の動力を供給する動力源としてのモータ)のみの駆動を例として示す。   In this embodiment, since the input is described in two systems, only the second power source 2 (mainly a motor as a power source for supplying power for driving auxiliary equipment) is shown as an example.

本発明の電動車両の車両動力伝達機構により、図43に示すような第1の動力源1(S2)ロック状態と同じ動作をさせることで、第1の動力源1を停止し、第2の動力源2のモータのみで車両走行駆動と補機駆動を行うことで、作動させるモータ(この場合、第2の動力源2)への要求出力、トルクが従来運転における第1の動力源1と第2の動力源2との和となり、結果として動作時の出力が増大することと、実施例6で示したように第1の動力源1と第2の動力源2のモータのサイズが平均化することで、両者のモータが同一サイズ化し、これに伴い、モータのいわゆる“効率の目玉“領域が車両走行駆動用に比べて低回転、低トルク領域に下がってくることを鑑みた結果、図47の点B,D,Fに示すようにモータの運転領域がモータの高効率点である、いわゆる“効率の目玉“領域で運転することが可能となる。これにより、渋滞中の発進、停止を繰り返すような運転シーンでの車両燃費を向上することが可能となっている。   The first power source 1 is stopped and the second power source 1 (S2) is locked by performing the same operation as the first power source 1 (S2) locked state as shown in FIG. By performing vehicle travel driving and auxiliary machine driving only with the motor of the power source 2, the required output and torque to the motor to be operated (in this case, the second power source 2) are the same as those of the first power source 1 in the conventional operation. As a result, the output during operation increases, and the motor sizes of the first power source 1 and the second power source 2 are averaged as shown in the sixth embodiment. As a result of considering that both motors are made the same size, the so-called “efficiency centerpiece” area of the motor is lowered to a low rotation, low torque area compared to that for vehicle driving, As shown by points B, D, and F in FIG. High efficiency point, it is possible to operate in the area "centerpiece efficiency" called. Thereby, it is possible to improve the vehicle fuel consumption in the driving scene in which the start and stop are repeated in a traffic jam.

具体例として、従来構成は駆動用150kW+補機用50kWの2モータ構成、本発明の構成では100kW+100kWの2モータ構成とすることを考える。   As a specific example, it is considered that the conventional configuration has a 2-motor configuration of 150 kW for driving and 50 kW for auxiliary machinery, and a 2-motor configuration of 100 kW + 100 kW in the configuration of the present invention.

燃料電池車両の特徴として、車両走行駆動で要求される出力と、補機駆動に要求される出力は独立して要求、制御される。このため例えば渋滞時のような、アイドルストップを行いながら走行−停止を繰り返し行うようなシーンでは、従来では(例えば)駆動用30kW(最大出力に対して20%)、補機用20kW(最大出力に対して40%)のオン/オフ運転となるところを、駆動用モータを動作させずに補機モータのみを50kW(最大出力に対して50%)運転することで、モータ出力のより効率の高い運転点を使うことができる。   As a feature of the fuel cell vehicle, an output required for driving the vehicle and an output required for driving the accessory are independently requested and controlled. For this reason, in a scene where running and stopping are repeatedly performed while performing idle stop, for example, when there is a traffic jam, conventionally (for example) 30 kW for driving (20% of the maximum output), 20 kW for auxiliary equipment (maximum output) 40%) on / off operation, driving the auxiliary motor only at 50 kW (50% relative to the maximum output) without operating the drive motor makes the motor output more efficient. High operating points can be used.

尚、以上説明した実施例は、本発明の理解を容易にするために記載された物であって、本発明を限定する為に記載された物ではない。従って、上記の実施例に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属するすべての設計変更をも含む趣旨である。   The embodiments described above are described in order to facilitate understanding of the present invention, and are not described in order to limit the present invention. Accordingly, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes belonging to the technical scope of the present invention.

たとえば、実施例6で記載している入力、出力の数はすべて2入力、2出力の場合についてのみ述べているが、その個数は入力,出力とも3、4と増加してもその機能の低下は無く、個数が増えることで、かえって故障時の他機能への寄与分担率が下がるので、故障時や制御時の性能を向上することができる。   For example, the number of inputs and outputs described in the sixth embodiment is only described for the case of 2 inputs and 2 outputs. However, even if the number of inputs and outputs increases to 3 and 4, the function decreases. However, as the number increases, the share of contributions to other functions at the time of failure is reduced, so that the performance at the time of failure and control can be improved.

同様に、図39において示している、2入力,2出力の軸の関係は固定される物ではなく、遊星歯車機構内のギア、ピニオンの構成を変更することで軸の位置関係や入出力軸性能を可変することができる。   Similarly, the relationship between the two-input and two-output shafts shown in FIG. 39 is not fixed, and the positional relationship between the shafts and the input / output shafts can be changed by changing the configuration of the gears and pinions in the planetary gear mechanism. The performance can be varied.

実施例6では、車両走行負荷が低負荷時に第1の動力源1側を停止する内容で記載したが、これは第2の動力源2側を停止することを制限する物ではなく、更には3つ以上の動力源がある場合に、任意の動力源を止める方法も可能である。   In the sixth embodiment, the first power source 1 side is stopped when the vehicle traveling load is low. However, this is not a thing that restricts stopping the second power source 2 side, When there are three or more power sources, a method of stopping an arbitrary power source is also possible.

また、実施例6で示したモータにおける効率マップは一般的な一例であり、その効率に関しては特別にモータ性能を規制するものではない。   Further, the efficiency map in the motor shown in the sixth embodiment is a general example, and the motor performance is not specifically restricted regarding the efficiency.

実施例1の燃料電池自動車の要部を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a main part of a fuel cell vehicle of Example 1. FIG. 実施例1の燃料電池自動車において、通常運転状態時の動作状態を示す図である。In the fuel cell vehicle of Example 1, it is a figure which shows the operation state at the time of a normal driving | running state. 実施例1の燃料電池自動車において、第1の動力源ロック状態時の動作状態を示す図である。In the fuel cell vehicle of Example 1, it is a figure which shows the operation state at the time of the 1st power source lock state. 実施例1の燃料電池自動車において、第2の動力源ロック状態時の動作状態を示す図である。In the fuel cell vehicle of Example 1, it is a figure which shows the operation state at the time of the 2nd power source lock state. 実施例1の燃料電池自動車において、起動時の制御処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a control process at startup in the fuel cell vehicle of Example 1. 実施例1の燃料電池自動車において、図5のフローチャートの続きを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a continuation of the flowchart of FIG. 5 in the fuel cell vehicle of Example 1. FIG. 実施例1の燃料電池自動車において、図5のフローチャートのさらに続きを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a further continuation of the flowchart of FIG. 5 in the fuel cell vehicle of Example 1. FIG. 実施例1の燃料電池自動車において、運転中の制御処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a control process during driving in the fuel cell vehicle of Example 1. FIG. 実施例1の燃料電池自動車において、第2の動力源のみでの運転処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation process using only a second power source in the fuel cell vehicle of the first embodiment. 実施例1の燃料電池自動車において、第1の動力源のみでの運転処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation process using only the first power source in the fuel cell vehicle of the first embodiment. 実施例2の燃料電池自動車の要部を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a main part of a fuel cell vehicle of Example 2. 実施例2の燃料電池自動車において、起動時の制御処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a control process at startup in the fuel cell vehicle of Example 2. 実施例2の燃料電池自動車において、図12のフローチャートの続きを示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a continuation of the flowchart of FIG. 12 in the fuel cell vehicle of Example 2. FIG. 実施例2の燃料電池自動車において、図12のフローチャートのさらに続きを示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a further continuation of the flowchart of FIG. 12 in the fuel cell vehicle of Example 2. FIG. 実施例2の燃料電池自動車において、運転中の制御処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a control process during driving in the fuel cell vehicle of Example 2. 実施例2の燃料電池自動車において、第2の動力源のみでの運転処理を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an operation process using only a second power source in the fuel cell vehicle of Example 2. 実施例2の燃料電池自動車において、第1の動力源のみでの運転処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing an operation process using only the first power source in the fuel cell vehicle of the second embodiment. 実施例2の燃料電池自動車において、ロック機構ON状態における動作状態を示す図である。In the fuel cell vehicle of Example 2, it is a figure which shows the operation state in a lock mechanism ON state. 実施例2の変形例の燃料電池自動車の要部を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a main part of a fuel cell vehicle according to a modification of Example 2. 実施例3の燃料電池自動車の要部を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a main part of a fuel cell vehicle of Example 3. 実施例3の燃料電池自動車において、第2の動力源のみでの運転処理を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an operation process only with a second power source in the fuel cell vehicle of Example 3. 実施例3の燃料電池自動車において、第1の動力源のみでの運転処理を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an operation process using only a first power source in the fuel cell vehicle of Example 3. 実施例3の燃料電池自動車において、連結状態における動作状態を示す図である。In the fuel cell vehicle of Example 3, it is a figure which shows the operation state in a connection state. 実施例4の燃料電池自動車の要部を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a main part of a fuel cell vehicle of Example 4. 実施例4の燃料電池自動車において、固定専用部位を固定した状態の動作状態図である。In the fuel cell vehicle of Example 4, it is an operation state figure in the state where the fixed exclusive part was fixed. 実施例4の燃料電池自動車において、補機入力軸にクラッチを設けて補機逆回転を防止する例を示す要部構成図である。In the fuel cell vehicle of Example 4, it is a principal part block diagram which shows the example which provides a clutch in an auxiliary machine input shaft, and prevents auxiliary machine reverse rotation. 実施例4の燃料電池自動車において、固定専用部位を固定して車両後退している状態の動作状態図である。In the fuel cell vehicle of Example 4, it is an operation state figure in the state where the fixed exclusive part is fixed and the vehicle is moving backward. 実施例4の燃料電池自動車において、補機(コンプレッサ)下流に開閉弁を設け、補機逆回転時に補機下流に負圧がかかることを防止した構成を説明する図である。In the fuel cell vehicle of Example 4, it is a figure explaining the structure which provided the opening-and-closing valve downstream of the auxiliary machine (compressor), and prevented that a negative pressure was applied downstream of an auxiliary machine at the time of auxiliary machine reverse rotation. 実施例5の燃料電池自動車の要部を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing a main part of a fuel cell vehicle of Example 5. 実施例5の燃料電池自動車において、起動時の制御処理を示すフローチャートである。In the fuel cell vehicle of Example 5, it is a flowchart which shows the control processing at the time of starting. 実施例5の燃料電池自動車において、図30のフローチャートの続きを示すフローチャートである。FIG. 31 is a flowchart showing a continuation of the flowchart of FIG. 30 in the fuel cell vehicle of Example 5. FIG. 実施例5の燃料電池自動車において、図30のフローチャートのさらに続きを示すフローチャートである。FIG. 31 is a flowchart showing a further continuation of the flowchart of FIG. 30 in the fuel cell vehicle of Example 5. FIG. 実施例5の燃料電池自動車において、図30のフローチャートのさらに続きを示すフローチャートである。FIG. 31 is a flowchart showing a further continuation of the flowchart of FIG. 30 in the fuel cell vehicle of Example 5. FIG. 実施例5の燃料電池自動車において、運転中の制御処理を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing a control process during driving in the fuel cell vehicle of Example 5. 実施例5の燃料電池自動車において、第2の動力源及び第3の動力源での運転処理を示すフローチャートである。In the fuel cell vehicle of Example 5, it is a flowchart which shows the driving | running process by the 2nd power source and the 3rd power source. 実施例5の燃料電池自動車において、第2の動力源及び第3の動力源での運転処理を示すフローチャートである。In the fuel cell vehicle of Example 5, it is a flowchart which shows the driving | running process by the 2nd power source and the 3rd power source. 実施例5の燃料電池自動車において、第1の動力源及び第2の動力源での運転処理を示すフローチャートである。In the fuel cell vehicle of Example 5, it is a flowchart which shows the driving | running process by the 1st power source and the 2nd power source. 実施例5の燃料電池自動車における動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state in the fuel cell vehicle of Example 5. 実施例6の燃料電池自動車の要部を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing a main part of a fuel cell vehicle of Example 6. 第1の動力源と第2の動力源の寸法及び出力が異なる参考例のレイアウト図である。It is a layout figure of the reference example from which the dimension and output of a 1st power source and a 2nd power source differ. 実施例6の燃料電池自動車において、動力分配機構を挟んで第1の動力源と第2の動力源とを同軸配置した例を示すレイアウト図である。In the fuel cell vehicle of Example 6, it is a layout diagram showing an example in which a first power source and a second power source are coaxially arranged across a power distribution mechanism. 実施例6の燃料電池自動車における動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state in the fuel cell vehicle of Example 6. 実施例6の燃料電池自動車において、第1の動力源ロック状態時の動作状態を示す図である。In the fuel cell vehicle of Example 6, it is a figure which shows the operation state at the time of the 1st power source lock state. 図40の参考例における短時間の走行停止繰り返し時のモータ動作図である。It is a motor operation | movement figure at the time of the driving stop repetition for a short time in the reference example of FIG. 図40の参考例における短時間の走行停止繰り返し時のモータ効率を示す動作図である。FIG. 41 is an operation diagram showing motor efficiency at the time of repeated running stop for a short time in the reference example of FIG. 40. 実施例6の燃料電池自動車における短時間の走行停止繰り返し時のモータ動作図である。FIG. 10 is a motor operation diagram at the time of repeated short-time running stop in the fuel cell vehicle of Example 6. 実施例6の燃料電池自動車における短時間の走行停止繰り返し時のモータ効率を示す動作図である。It is an operation | movement figure which shows the motor efficiency at the time of the driving stop repeated for a short time in the fuel cell vehicle of Example 6.

符号の説明Explanation of symbols

1、31…第1の動力源
2、32…第2の動力源
3、34…第1の制御器
4、35…第2の制御器
5、37…車両制御器
6、7…ギヤ
8…補機
9…駆動輪
10…ロック機構
11…連結機構
12…ハウジング
13…クラッチ
15、16…遊星歯車機構(動力分配機構)
33…第3の動力源
36…第3の制御器
S1、S2…サンギヤ
C1、C2…キャリア
R1、R2、R3…リングギヤ
P1〜P6…プラネタリピニオン
I1〜I3…入力軸
O1、O2…出力軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 31 ... 1st power source 2, 32 ... 2nd power source 3, 34 ... 1st controller 4, 35 ... 2nd controller 5, 37 ... Vehicle controller 6, 7 ... Gear 8 ... Auxiliary machine 9 ... Driving wheel 10 ... Lock mechanism 11 ... Connection mechanism 12 ... Housing 13 ... Clutch 15, 16 ... Planetary gear mechanism (power distribution mechanism)
33 ... Third power source 36 ... Third controller S1, S2 ... Sun gear C1, C2 ... Carrier R1, R2, R3 ... Ring gear P1-P6 ... Planetary pinions I1-I3 ... Input shaft O1, O2 ... Output shaft

Claims (11)

複数の動力源と、
駆動輪と、
前記複数の動力源からそれぞれ動力が入力される複数の入力軸を有する動力分配機構と、を備える電動車両の車両動力伝達機構であって、
前記動力分配機構は複数の出力軸へ出力可能とし、
前記複数の出力軸のうち少なくとも一つは前記駆動輪へ接続され、
前記複数の入力軸の入力は前記動力分配機構を介して、前記駆動輪へ出力として伝達可能とすることを特徴とする電動車両の車両動力伝達機構。
Multiple power sources,
Driving wheels,
A vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle comprising: a power distribution mechanism having a plurality of input shafts each receiving power from the plurality of power sources;
The power distribution mechanism can output to a plurality of output shafts,
At least one of the plurality of output shafts is connected to the drive wheel,
A vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle, wherein inputs of the plurality of input shafts can be transmitted as outputs to the drive wheels via the power distribution mechanism.
請求項1記載の電動車両の車両動力伝達機構において、
前記複数の入力軸は二つの入力軸であり、前記複数の出力軸は二つの出力軸であって、
前記二つの出力軸のうち一つは車両補機を駆動することを特徴とする電動車両の車両動力伝達機構。
In the vehicle power transmission mechanism of the electric vehicle according to claim 1,
The plurality of input shafts are two input shafts, and the plurality of output shafts are two output shafts,
A vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle, wherein one of the two output shafts drives a vehicle auxiliary machine.
請求項1記載の電動車両の車両動力伝達機構において、
前記複数の入力軸は三つの入力軸であり、前記複数の出力軸は二つの出力軸であって、
前記二つの出力軸のうち一つは車両補機を駆動することを特徴とする電動車両の車両動力伝達機構。
In the vehicle power transmission mechanism of the electric vehicle according to claim 1,
The plurality of input shafts are three input shafts, and the plurality of output shafts are two output shafts,
A vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle, wherein one of the two output shafts drives a vehicle auxiliary machine.
請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の電動車両の車両動力伝達機構において、
前記車両補機の駆動をロックする機構を有することを特徴とする電動車両の車両動力伝達機構。
In the vehicle power transmission mechanism of the electric vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle, comprising a mechanism for locking the drive of the vehicle auxiliary machine.
請求項2記載の電動車両の車両動力伝達機構において、
前記動力分配機構の二つの入力軸と二つの出力軸とを合わせた四軸のうち、いずれか二軸以上を連結して、同じ回転数で回転させる機構を有することを特徴とする電動車両の車両動力伝達機構。
The vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle according to claim 2,
An electric vehicle comprising a mechanism for connecting any two or more of the four shafts including the two input shafts and the two output shafts of the power distribution mechanism and rotating them at the same rotational speed. Vehicle power transmission mechanism.
請求項2記載の電動車両の車両動力伝達機構において、
前記動力分配機構に1つ以上の固定専用の回転部位を有することを特徴とする電動車両の車両動力伝達機構。
The vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle according to claim 2,
A vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle, wherein the power distribution mechanism has one or more fixed rotation parts.
請求項6記載の電動車両の車両動力伝達機構において、
前記車両補機は燃料電池へ空気を供給するコンプレッサであり、
該コンプレッサが燃料電池に必要な空気を供給できないときに燃料電池に代わって前記動力源へ電力を供給する蓄電装置と、
前記動力分配機構の前記コンプレッサに接続される出力軸を断続するクラッチと、
を有することを特徴とする電動車両の車両動力伝達機構。
The vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle according to claim 6,
The vehicle auxiliary machine is a compressor for supplying air to the fuel cell,
A power storage device that supplies electric power to the power source instead of the fuel cell when the compressor cannot supply air necessary for the fuel cell;
A clutch for intermittently connecting an output shaft connected to the compressor of the power distribution mechanism;
A vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle characterized by comprising:
請求項6記載の電動車両の車両動力伝達機構において、
前記車両補機は燃料電池へ空気を供給するコンプレッサであり、
該コンプレッサが燃料電池に必要な空気を供給できないときに燃料電池に代わって前記動力源へ電力を供給する蓄電装置と、
該コンプレッサの下流の空気配管に空気を取り込むことができるバルブと、
を有することを特徴とする電動車両の車両動力伝達機構。
The vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle according to claim 6,
The vehicle auxiliary machine is a compressor for supplying air to the fuel cell,
A power storage device that supplies electric power to the power source instead of the fuel cell when the compressor cannot supply air necessary for the fuel cell;
A valve capable of taking air into the air piping downstream of the compressor;
A vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle characterized by comprising:
請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の電動車両の車両動力伝達機構において、
前記複数の動力源は、互いに形状及び定格出力が等しいモータであることを特徴とする電動車両の車両動力伝達機構。
In the vehicle power transmission mechanism of the electric vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle, wherein the plurality of power sources are motors having the same shape and rated output.
請求項9記載の電動車両の車両動力伝達機構において、
前記駆動輪の駆動負荷が低負荷時に、前記複数の動力源のうち、一つの動力源であるモータのみを運転して、前記動力分配機構を経由して前記駆動輪の駆動と前記車両補機の駆動とを行い、
運転するモータの運転領域が、複数のモータ運転時よりも、効率が高い運転領域であることを特徴とする電動車両の車両動力伝達機構。
The vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle according to claim 9,
When the driving load of the driving wheel is low, only the motor that is one of the plurality of power sources is operated, and the driving wheel driving and the vehicle auxiliary device are performed via the power distribution mechanism. Drive and
A vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle, characterized in that an operation region of a motor to be operated is an operation region with higher efficiency than when a plurality of motors are operated.
請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の電動車両の車両動力伝達機構において、
前記複数の動力源のうち少なくとも2つの動力源を同軸配置としたことを特徴とする電動車両の車両動力伝達機構。
In the vehicle power transmission mechanism of the electric vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A vehicle power transmission mechanism for an electric vehicle, wherein at least two of the plurality of power sources are arranged coaxially.
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