東京モーターショー

モーターショー

http://www.nikkei.com/video/?bclid=67379774001&bctid=53704277002

東京モーターショー2011の各社の主な出展モデル
トヨタ
自動車
  • 新型ハイブリッド車(HV)「アクア」、「プリウス」のプラグインハイブリッド車(PHV)
日産
自動車
  • 小型EVのコンセプトカー「PIVO3」
スズキ
  • 次世代小型車「レジーナ」
  • 新型PHV「スイフトEVハイブリッド」
ホンダ
  • 新型軽自動車「N BOX」
  • EVスポーツカーとPHVのコンセプトカー
マツダ
  • 中型セダンのコンセプトカー「雄」
富士重
工業
  • トヨタ自動車と共同開発のスポーツカー
  • 新型HVのコンセプトカー
三菱
自動車
  • 新型PHVのコンセプトカー

プラグインハイブリッド車(PHV)の新型車

前回ブログで日産が独自でリチウムイオン電池を採用していることの記事を紹介しました。
本日の記事では、トヨタがリチウムイオン電池を採用したという記事を発見しました。
PHVの新型プリウスを出すという記事でした。
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20111129-00000541-san-bus_all
トヨタ自動車は29日、家庭で充電できるプラグインハイブリッド車(PHV)の新型車「プリウスPHV」の受注を開始したと発表した。発売は来年1月30日の予定。
新型車の排気量は1800cc。
4.4キロワット時のリチウムイオン電池の採用で、電気自動車(EV)として26.4キロ走ることが可能。EVとハイブリッド車(HV)を複合して走行する場合の燃費は、ガソリン1リットル当たりの走行距離で61キロを達成した。
トヨタは、リチウムイオン電池技術において、日産に先行されたようでしたが、日産の開発中断の間に技術開発が追いついて来ているように思います。
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日産の戦略、リチウムイオン電池

前回ブログで紹介した記事について、再度、深堀してみます。
http://eco.nikkeibp.co.jp/article/column/20110222/105934

以下記載のように、リチウムイオンバッテリーが差別化技術の模様。ラフに特許を調べたら、200件程度の日産出願があった。
 10年も前からリチウムイオンバッテリーにこだわってきた日産は、フーガ・ハイブリッドに採用している。小型車で価格競争を展開するトヨタやホンダのハイブリッド車戦略とは一線を画す構えだ。
 電池のエネルギー密度ではリチウムイオンが優れているのは明白であるが、ニッケル水素と比べたときの課題はコストと信頼性だ。
 日産が開発したリチウムイオンバッテリーは正極にマンガン系材料を使っているのが特徴だ。マンガン系は容量では不利だが、信頼性やコストで有利と判断した。
 フーガが搭載したリチウムイオンバッテリーは軽量かつコンパクトだ。

日産のHV向けハイテクブレーキ

前回ブログで紹介した記事について、再度、深堀してみます。
http://eco.nikkeibp.co.jp/article/column/20110222/105934/
その4ページ分ある記事の最後の方に、以下の記載があった。
「フーガ・ハイブリッドでは、回生ブレーキと電動式ブースター(倍力装置)を組み合わせたハイテクブレーキを採用している。これには少し慣れが必要だ。普通のブレーキとは異なるペダルタッチには人工的な感覚がする。だが、軽いタッチで大きなブレーキ力が得られるため、女性でも楽に操作できそうだ。

このハイテクブレーキの特許を調べてみた。
【発明の名称】車両のブレーキシステム
【出願番号】特願2002-78561(P2002-78561)
【出願日】平成14年3月20日(2002.3.20)
【出願人】日産ディーゼル工業株式会社
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の車両のハイブリッド車両にあっては、モータの回生ブレーキと協調してブレーキシステムの制動圧を制御する自動制動が行われる場合、この自動制動から運転者に操作されるブレーキバルブによる手動制動に切り換える際の応答性を確保することが難しいという問題点があった。
【0004】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、自動制動から手動制動に応答性良く切り換えられる車両のハイブリッドシステムを提供することを目的とする。
(57)【要約】
【課題】 自動制動から手動制動に応答性良く切り換えられる車両のハイブリッドシステムを提供する。
【解決手段】 運転者の操作量に応じて制動圧を調節するブレーキバルブ41と、このブレーキバルブの制動圧をブレーキブースタ51に導く制動圧通路50と、制動圧通路50の途中に介装されブレーキバルブ41の制動圧を遮断するカットバルブ52と、コントロールユニット20からの指令に基づいて制動圧を調節するプロポーショナルバルブ53と、ブレーキバルブ41の制動圧をプロポーショナルバルブ53を迂回してブレーキブースタ51に導くバイパス通路54と、プロポーショナルバルブ53から導かれる圧力とバイパス通路54から導かれる圧力のうち高い方を選択してブレーキブースタ51に導くダブルチェックバルブ55とを備えるものとした。

【特許請求の範囲】
【請求項1】制動圧に応じて車輪を制動する車両のブレーキシステムにおいて、運転者の操作量に応じて前記車輪の制動圧を調節するブレーキバルブと、このブレーキバルブの制動圧を導く制動圧通路と、この制動圧通路の途中に介装されブレーキバルブの制動圧を遮断するカットバルブと、コントロールユニットからの指令に基づいて制動圧を調節するプロポーショナルバルブと、ブレーキバルブの制動圧をプロポーショナルバルブを迂回して導くバイパス通路と、プロポーショナルバルブから導かれる圧力とこのバイパス通路から導かれる圧力のうち高い方を選択して導くダブルチェックバルブとを備えたことを特徴とする車両のブレーキシステム。

日産独自HVの記事

ブログで紹介してきたように、遅れをとっていたように見えた日産が、ハイブリッド自動車(HV)の技術があることが分かってきました。
そこで、さらに記事を探してみたところ、その技術を詳しく説明する記事を発見しましたので紹介します。
http://eco.nikkeibp.co.jp/article/column/20110222/105934/
まとめると、以下5つのことが分かった。
前回特許出願動向において日産がトヨタに対して、少なくないことを紹介したが、その背景にこのようなことがあったようだ。
1)日産は2002年、トヨタとハイブリッドの技術供与に関する提携を結んだ。
2)日産はトヨタから調達したシステムを使って、米国でミドルクラスのハイブリッド車を販売していた。
3)日産がハイブリッドの独自開発方針を発表したのは2006年
4)2000年に限定販売した「ティーノ・ハイブリッド」である。
5)ティーノ・ハイブリッドは、当時としては画期的なリチウムイオンバッテリーを搭載し、「1モーター(駆動・発電併用)+CVT」という極めてシンプルで実用的なハイブリッドシステムだった。

HV制御の日産の出願

ハイブリッド(HV)カーの出願動向等は、以前マップ化して紹介しています。
ここでは、エンジンとモーターの両方を上手く使い分ける制御がこのHV技術の特徴ととらえて、その制御に絞って出願動向を見てみましたので、マップ化して紹介します。
HV制御.png
各社年10件程度の出願で、日産がトヨタに近い件数の出願をしていたことが分かりました。
以前ブログで日産のHV技術があることについて記載しましたが、改めてそれが裏付けされた形です。

プリウスのキーパーツ

新型プリウスの技術の特徴部品にリダクションプラネタリギアの採用であると、前回ブログで示した記事にありました。

さて、プラネタリギアについて、調べました。
遊星歯車機構(ゆうせいはぐるまきこう、英語:planetary gear mechanism)と呼ばれるものでした。

http://ja.wikipedia.org/wiki/遊星歯車機構

THSの詳細

トヨタハイブリッドシステム(THS)を詳細に説明している記事を発見しましたので紹介します。
http://www.motown21.com/Tech/Trend_01/index.html
「ハイパワーハイブリッドTHS?+E-Four」では、
走行状態に応じたモータとエンジンとがどのように制御されているかが分かりやすく説明されています。
それぞれに特許があると思われます。

drive control based on navigation system

前回ブログで「新型プリウスは、カーナビ情報を使ってまでして制御しているのでしょうか?」と書きました。

それについて調べたところ、以下記事を発見しましたので紹介します。
ちょうど、出願と同じ2006年の記事です。

http://techon.nikkeibp.co.jp/article/WORD/20060418/116233/

drive control based on navigation system

 カー・ナビゲーション・システムが持つ地図情報を利用した車両制御のこと。もっとも一般的なのは,地図情報とAT(自動変速機)やCVT(無段変速機)を連携させたシステム。カーブを予想して,カーブの手前でシフト・ダウンすることによりエンジン・ブレーキを使う。運転操作が快適になり,安全性も高まる。トヨタ自動車や富士重工業,日産自動車が実用化している。
 トヨタ自動車は1998年5月に発売した「プログレ」で「NAVI・AI-SHIFT」と呼ぶシステムを初めて導入した。カーナビの情報と走行中のクルマからの情報を基に,カーブにおける変速ギアを最適化する。変速操作の判断材料として,カーブの曲率,道路の勾配(坂),ドライバーが踏んでいるペダルの種類(アクセル・ペダルなのかブレーキ・ペダルなのか)などを組み合わせ,最適なギア比を算出する(図1)。>人気ブログランキングへ

新型プリウス、カーナビによる走行制御

2009年の新型プリウス発売前の、膨大なので詳細分析をしませんが、前回ブログで記載した2006年の出願傾向を感じていただくためにランダムに抽出した3件を紹介しまう。
3件だけで見る傾向は、いずれも内燃機関、あるいは、電動発電機の制御でした。
その中で面白い発明と思ったのは、以下の2件目で、カーナビゲーションシステムの走行履歴と全電動走行モードスイッチの選択履歴から、全電動走行(EV走行)を行う頻度が高い区域を予想し、制御するというものです。
新型プリウスは、カーナビ情報を使ってまでして制御しているのでしょうか?

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の動力装置の前後進切換制御装置
(21)【出願番号】特願2006-338901(P2006-338901)
(22)【出願日】平成18年12月15日(2006.12.15)
(71)【出願人】トヨタ自動車株式会社
(57)【要約】
【課題】内燃機関と電動発電機の回転の相対差により無段階に変速比を変更可能な機構に更に前後進切換機構が追加された形式のハイブリッド車両の動力装置に於いて、車両の進行方向を転換する際、電動発電機に大きな回転数を要求することなく、内燃機関と電動発電機とからの回転力が車輪へ伝達されるようにすること。
【解決手段】本発明の前後進切換制御装置は、車両の現在の進行方向と車両進行方向指示手段の示す方向が異なるとき、電動発電機の回転数が所定値を超えるか否かで前後進切換手段の回転の伝達方向の切換を実行するか否かを決定する。

【発明の名称】ハイブリッド車両
(21)【出願番号】特願2006-319446(P2006-319446)
(22)【出願日】平成18年11月28日(2006.11.28)
(71)【出願人】トヨタ自動車株式会社
(57)【要約】
【課題】ハイブリッド車両において、運転者毎に2次電池の残存容量を調整する。
【解決手段】運転者が全電動走行モードをどの程度の頻度で選択するかを全電動走行スイッチによる全電動走行モード選択履歴から計算し、2次電池の残存容量の引き上げ量を設定する。カーナビゲーションシステムの走行履歴と全電動走行モードスイッチの選択履歴から、全電動走行(EV走行)を行う頻度が高い区域を予想する。そして、この区域に侵入した際に設定された2次電池の残存容量の目標値の引き上げを行う。

【発明の名称】ハイブリッド車両システム及びハイブリッド車両システムプログラム
(21)【出願番号】特願2006-205633(P2006-205633)
(22)【出願日】平成18年7月28日(2006.7.28)
(71)【出願人】トヨタ自動車株式会社
(57)【要約】
【課題】ハイブリッド車両システムにおいて、車両の要求パワーに基づいてエンジンの停止条件及び始動条件を定めている車両をボートローンチ用に使用する場合に、適切にエンジン停止を禁止できるようにすることである。
【解決手段】ボートローンチ用に車両を用いる場合のハイブリッド車両システム10の制御部60は、車両の要求パワーに基づきエンジン停止・始動条件を判断し、ボートを岸辺に運んで水上に移動させるボートローンチ用に車両が使用されているか否かを判断し、シフト位置が後進ポジションにあるか否かを判断し、車両の現在位置が岸辺であるか否かを判断し、これらの判断結果に基づいてエンジンの停止条件の適用を禁止する。

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ホンダのハイブリッドカーの特許は

インサイト、フィットなどハイブリッドカーを続々販売している割に、なぜ、ホンダの日産と比べ出願数が少ないのか?、調査をしてみました。
2006年出願数が45件です。なぜ少ないか?そもそも45件は本当に少ないといえるか?
結論は、少ないというほどではないと思います。
寧ろ、ハイブリッドカーの特許は、そんなに大量に出ない気がします。
ホンダと比べ多いトヨタの出願を確認した方がよさそうです。

ホンダの特許は?

前回ブログでは、日産ハイブリッドカーの巻き返しの方向性を説明しました。
トヨタ、日産の順で分析してきましたので、次はホンダについて分析してみます。
マップを再度みてみます。
hv1997-2008.png
このマップからホンダより日産の方が出願数が多いことから、日産を調べてきたのですが、逆に、ホンダの出願数の少なさに気づかないといけないですね。
インサイト、フィットなどハイブリッドカーを続々販売している割に、なぜ、このように出願数が少ないのか?、
この後調べてみます。

日産の巻き返し

前回ブログで日産ハイブリッドカーがすでにあることを説明しました。
さらに、エコカーに力を入れていく日産の計画について、調べた記事をここでは紹介します。
日産ハイブリッドカーに、2台目が発表された11/6の記事と、中期計画において、電気自動車(EV)や燃料電池車(FCEV)、改良型内燃機関を今後発表していく予定であるとする10/24記事の2つ。
http://www.yomiuri.co.jp/atmoney/news/20111105-OYT1T00968.htm
日産自動車は、2010年8月に生産を中止した高級乗用車「シーマ」をハイブリッド専用車として復活させる方針を明らかにした。
http://car.watch.impress.co.jp/docs/news/20111024_486073.html
日産自動車は10月24日、中期環境行動計画「ニッサン・グリーンプログラム2016」(NGP2016)を発表した。神奈川県横浜市の同社グローバル本社で開かれた発表会で、同社のカルロス・ゴーン会長兼CEOは、電気自動車(EV)や燃料電池車(FCEV)、改良型内燃機関による目標達成の展望を明らかにした。

日産のハイブリッド

昨日示したマップで出願件数が多いことを知ったことから、気になり調べたところ、日産がハイブリッドカーを販売し始めたこと、開発していたことを知りました。
それは、フーガです。http://www.nissan.co.jp/FUGAHYBRID/
また、開発は、実はちゃんとやっていたとする記事を見つけたので紹介します。
http://next.rikunabi.com/tech/docs/ct_s03600.jsp?p=000853&__m=1
この記事によれば、
日産の次世代エコカーへの取り組みには、10年以上の歴史がある。95年前後から市場に投入して来た電気自動車(EV)開発もその一つ。リチウムイオン電池を動力源に99年には「ハイパーミニ」を発売。翌2000年には同電池を搭載した独自のハイブリッドシステム「NEO HYBRID」を開発し、「ティーノハイブリッド」として限定販売した。これは「走りの良いハイブリッドカー」が売り文句だった。

 そのころルノーと提携(1999年)した日産は、カルロス・ゴーン社長の下で選択と集中を進め、燃料電池やハイブリッドカーの開発計画は一時凍結されたかに見えた。
 しかし実際は、研究開発は持続しており、2003年12月には、高圧水素式燃料電池車の「X-TRAIL-FCV」を発表、期間限定ながらリース販売を開始している。「FCV(Fuel Cell Vehicle)」は文字通り燃料電池車のことだが、日産のFCVにはこれまでに培った 電気自動車(EV)、ハイブリッド車(HEV)、圧縮天然ガス車(CNGV)の、それぞれの技術が活かされていた。

ホンダの出願動向

昨日、ホンダと日産の出願数が、販売と逆な傾向があったとし、ホンダの出願に漏れがないか確認するとしました。
調べた結果、漏れというほどのんものは発見されませんでした。
つまり、ホンダは、ハイブリッドに対しての出願数は、日産と比べ少ない模様。
ただし、調べて分かったのは、ホンダの出願数は、ハイブリッドより電動自動車の方が多いことです。
推測になりますが、この電動自動車の技術・特許は、ハイブリッド自動車に活かされているのではと思います。
なぜならば、特許上でハイブリッドのものは、エンジンとモータとの連携制御のものが多く、それに対し、電動自動車の技術・特許とは、エンジンに関わらないでモータに関わるものが多いので、ハイブリッド自動車で使える技術だからです。

ホンダと日産の逆転現象!

昨日紹介したマップをさらに分析してみます。
hv1997-2008.png
トヨタは、新型プリウス発表の2009年の2年前の2007年に350件以上の出願していて、日産、ホンダを圧倒する開発が行われた模様。
一方、現在、インサイトなどハイブリッド自動車を販売しているホンダは、50件に満たない出願数であった。
さらに、日産は、現在、ハイブリッドを販売していないにも関わらず、出願ししている。
このホンダと日産の出願数が、販売と逆な傾向があった。
ちょっと、心配になったので、ホンダの出願に漏れがないか、この後確認してみます。