JP2000115909A - Power device for hybrid vehicle - Google Patents

Power device for hybrid vehicle

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JP2000115909A
JP2000115909A JP10275004A JP27500498A JP2000115909A JP 2000115909 A JP2000115909 A JP 2000115909A JP 10275004 A JP10275004 A JP 10275004A JP 27500498 A JP27500498 A JP 27500498A JP 2000115909 A JP2000115909 A JP 2000115909A
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engine
main battery
motor
generator
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祥太郎 内藤
Hiroshi Katada
寛 片田
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a safe and simplified power device by connecting an auxiliary battery to a main battery through a switching element, and making the ground lines of the main battery and auxiliary battery common. SOLUTION: An auxiliary battery 6 is one for supplying power to a load 7B such as a lamp, etc., and is connected to a main battery 5 through a switching element 8, and charged from the main battery 5 by on-off controlling the switching element 8 by a frequency of about 100 kHz. The voltage of the main battery 5 is 60 V or lower, and is controlled to 48 V or 36 V for example. Besides, the voltage of the auxiliary battery 6 is controlled to 12 V or 24 V for example, and the ground lines of the main battery 5 and the auxiliary battery 6 are made common. Accordingly, the main battery 5, the switching element 8, and the auxiliary battery 6 are connected commonly only by plus-side lines 50, and simplification of a power device becomes feasible.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンとモータ
/ジェネレータの双方を駆動源とするハイブリッド車の
電源装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an engine and a motor.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply device for a hybrid vehicle that uses both a power source and a generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、特開平9−65508号公報に記
載されているように、エンジンの発電機を駆動して電力
を発生させ、その電力で走行用モータを駆動して走行す
るハイブリッド車両が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-65508, there is known a hybrid vehicle in which a generator of an engine is driven to generate electric power and a driving motor is driven by the electric power to travel. Are known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようする課題】従来のハイブリッド車に
おいて、走行用モータは大きな出力を必要とするため、
例えば120Vの高電圧のメインバッテリーを電源とし
ている。また、ハイブリッド車には、エンジンやその補
助機器類、照明装置、エアコンなどの電源として、例え
ば12Vの補機バッテリーが備えられている。メインバ
ッテリーの配線は、120Vの高電圧であるため人体へ
の感電に配慮して、専用のアースが必要となる。その結
果、メインバッテリー、補機バッテリー両電源の配線系
統が複雑になものになっている。一方、メインバッテリ
ーの電源をただ単に低電圧にしただけでは、電動機や発
電機の出力の低下が懸念される。
In a conventional hybrid vehicle, a traveling motor requires a large output.
For example, a high voltage main battery of 120 V is used as a power supply. Further, the hybrid vehicle is provided with, for example, a 12V auxiliary battery as a power source for the engine, its auxiliary devices, lighting devices, air conditioners, and the like. Since the wiring of the main battery has a high voltage of 120 V, a dedicated ground is required in consideration of electric shock to the human body. As a result, the wiring system for both the main battery and the auxiliary battery power supply is complicated. On the other hand, merely reducing the power of the main battery to a low voltage may cause a decrease in the output of the motor or the generator.

【0004】本発明の目的は、この課題を克服し、安全
でかつ、簡略化したハイブリッド車の電源装置を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide a safe and simplified power supply device for a hybrid vehicle that overcomes this problem.

【0005】本発明の他の目的は、メインバッテリーの
電源を低電圧にしながら、なおかつ、電動機や発電機の
みならず、エンジンの加速性等の運転特性を改善できる
ハイブリッド車の電源装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a power supply device for a hybrid vehicle which can improve the driving characteristics such as the acceleration of the engine as well as the electric motor and the generator while keeping the power supply of the main battery at a low voltage. It is in.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、エンジンと、該エンジンに連結されたモ
ータ/ジェネレータと、該モータ/ジェネレータに電力変
換器を介して接続されたバッテリーとを備えたハイブリ
ッド車の電源装置であって、前記バッテリーが、メイン
バッテリーと補機バッテリーから構成されるハイブリッ
ド車の電源装置において、前記補機バッテリーはスイッ
チング素子を介して前記メインバッテリーに接続され、
かつ、前記メインバッテリーの電圧よりも低い電圧に制
御され、前記メインバッテリーと前記補機バッテリーの
アースラインを共通にし、前記メインバッテリーの電力
に余裕のある時、該メインバッテリーの充電率に応じ
て、前記スイッチング素子を介して前記メインバッテリ
ーから前記補機バッテリーに充電することを特徴とす
る。
To achieve the above object, the present invention provides an engine, a motor / generator connected to the engine, and a battery connected to the motor / generator via a power converter. A power supply device for a hybrid vehicle, comprising: a main battery and an auxiliary battery; wherein the auxiliary battery is connected to the main battery via a switching element. ,
Also, the voltage of the main battery is controlled to be lower than the voltage of the main battery, and the ground line of the main battery and the auxiliary battery is made common, and when there is a margin in the power of the main battery, according to the charging rate of the main battery. And charging the auxiliary battery from the main battery via the switching element.

【0007】本発明の他の特徴は、前記メインバッテリ
ーの電圧を60V以下とし、前記補機バッテリーの電圧
を12Vまたは24Vとしたことにある。
Another feature of the present invention is that the voltage of the main battery is set to 60V or less, and the voltage of the auxiliary battery is set to 12V or 24V.

【0008】本発明の他の特徴は、前記エンジンのイン
ジェクタや給排気弁を駆動する電磁コイルの電源を前記
メインバッテリーとしたことにある。
Another feature of the present invention resides in that the main battery is used as a power source of an electromagnetic coil for driving an injector and a supply / exhaust valve of the engine.

【0009】本発明によれば、メインバッテリーの電圧
を低く、例えば60V以下とし、メインバッテリーと補
機バッテリーのアースを共通にしたことにより、車内に
配線される電源ラインをプラス側ラインのみとすること
ができ、ハイブリッド車の電源装置を簡略化することが
可能となる。
According to the present invention, since the voltage of the main battery is low, for example, 60 V or less, and the ground of the main battery and the auxiliary battery is made common, the power supply line wired in the vehicle is limited to the positive side line only. The power supply device of the hybrid vehicle can be simplified.

【0010】また、ハイブリッド車の電源装置として、
エンジンのインジェクタや吸排気弁を駆動する電磁バル
ブの電源を、高電圧のメインバッテリーとしたことによ
り、これらエンジン構成部材の動作の応答性を高め、エ
ンジンの加速性等の運転特性に優れたハイブリッド車を
提供することができる。
Further, as a power supply device for a hybrid vehicle,
A high-voltage main battery is used as the power source for the electromagnetic valves that drive the injectors and intake and exhaust valves of the engine, which enhances the responsiveness of the operation of these engine components and excels in operating characteristics such as engine acceleration. Cars can be provided.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例を説明する。図1は、本発明の第一の実施例になる
ハイブリッド車駆動装置の全体構成図を示すものであ
る。図1において、1はコントローラであり、車の運転
状態に応じてエンジン2やモータ/ジェネレータ3等を
制御する。モータ/ジェネレータ3とトランスミッショ
ン10の間にクラッチ9が設けられている。自動変速機
構を採用する場合、クラッチ9は省略される。モータ/
ジェネレータ3は、インバーター4を介してメインバッ
テリー5から電力の供給を受けると共に、モータ/ジェ
ネレータ3により発電された電力がインバーター4を介
してメインバッテリー5に所要の電圧で充電される。7
Aは比較的高い電圧を電源とするのに適した負荷、例え
ばエンジン2のインジェクタの電磁コイルや給排気弁駆
動用電磁バルブ等である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a hybrid vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a controller, which controls an engine 2, a motor / generator 3, and the like according to a driving state of a vehicle. A clutch 9 is provided between the motor / generator 3 and the transmission 10. When the automatic transmission mechanism is employed, the clutch 9 is omitted. motor/
Generator 3 receives supply of power from main battery 5 via inverter 4, and the power generated by motor / generator 3 charges main battery 5 at a required voltage via inverter 4. 7
A is a load suitable for using a relatively high voltage as a power source, for example, an electromagnetic coil of an injector of the engine 2 or an electromagnetic valve for driving a supply / exhaust valve.

【0012】モータ/ジェネレータ3のローター31は
エンジン2のクランク軸21に直結されている。32は
モータ/ジェネレータ3のステーター、33は永久磁石
である。なお、モータ/ジェネレータ3のローター31
とエンジン2のクランク軸21とは、歯車などの動力伝
達機構を介して連結しても良い。
The rotor 31 of the motor / generator 3 is directly connected to the crankshaft 21 of the engine 2. 32 is a stator of the motor / generator 3, and 33 is a permanent magnet. The rotor 31 of the motor / generator 3
The engine and the crankshaft 21 of the engine 2 may be connected via a power transmission mechanism such as a gear.

【0013】6はランプ等の負荷7Bに電力を供給する
補機バッテリーであり、スイッチング素子(例えばFE
T素子)8を介してメインバッテリー5に接続されてい
る。補機バッテリー6は、スイッチング素子8を約10
0KHZの周波数でオンオフ制御してメインバッテリー
5から充電される。メインバッテリー5の電圧は60V
以下でかつ補機バッテリー6よりも高い電圧、例えば4
8Vや36Vに制御される。エンジン2の燃料噴射弁を
駆動する電磁コイル等の電源をメインバッテリー5とす
ることにより、例えば燃料噴射弁の応答性を高くするこ
とができる。一方、補機バッテリー6の電圧はメインバ
ッテリー5の電圧よりも低い値、例えば12Vまたは2
4Vに制御される。
Reference numeral 6 denotes an auxiliary battery for supplying power to a load 7B such as a lamp.
(T element) 8 to the main battery 5. The auxiliary battery 6 has a switching element 8 of about 10
On / off control is performed at a frequency of 0 KHz to be charged from the main battery 5. The voltage of the main battery 5 is 60V
Below and higher than the auxiliary battery 6, for example 4
It is controlled to 8V or 36V. By using the main battery 5 as a power source such as an electromagnetic coil for driving the fuel injection valve of the engine 2, for example, the responsiveness of the fuel injection valve can be increased. On the other hand, the voltage of the auxiliary battery 6 is lower than the voltage of the main battery 5, for example, 12V or 2V.
It is controlled to 4V.

【0014】メインバッテリー5の電圧が低いために感
電害が回避出来ることから、メインバッテリー5と補機
バッテリー6のマイナス(アース)ラインは共通とし、
特別の配線を省略出来る。従って、メインバッテリー5
とスイッチング素子8及び補機バッテリー6間は、プラ
ス側ライン50のみで共通に接続される一線式となって
いる。ただし、必要に応じて、プラス側ラインとマイナ
ス側ラインの2線式としても良い。
Since the electric shock can be avoided because the voltage of the main battery 5 is low, the negative (earth) line of the main battery 5 and the auxiliary battery 6 is common,
Special wiring can be omitted. Therefore, the main battery 5
The switching element 8 and the auxiliary battery 6 are connected in a single line only by the positive line 50 alone. However, if necessary, a two-wire system of a plus line and a minus line may be used.

【0015】コントローラ1は、車の運転状態やメイン
バッテリーの充電状態に応じてエンジン2やモータ/ジ
ェネレータ3等の動作を制御する。車の走行中モータ/
ジェネレータ3により発電され、メインバッテリー5に
貯蔵された電力は、排気ガスが問題となる発進、加速時
や動力不足時等に、エンジンに替えてあるいはエンジン
を補助する動力源として、モータ/ジェネレータ3を駆
動するのに利用される。また、得られた電力はランプそ
の他の補機電装品に使用しても差し支えない。ただし、
メインバッテリー5の貯蔵量が予め決めた値以下の場合
には、補機への電力供給は行わない。
The controller 1 controls the operation of the engine 2 and the motor / generator 3 according to the driving state of the vehicle and the state of charge of the main battery. Motor while driving /
The electric power generated by the generator 3 and stored in the main battery 5 is used as a power source for replacing the engine or as a power source for assisting the engine when starting, accelerating, or when power is insufficient when exhaust gas poses a problem. Used to drive The obtained electric power may be used for lamps and other auxiliary electrical components. However,
When the storage amount of the main battery 5 is equal to or less than a predetermined value, power is not supplied to the auxiliary machine.

【0016】図2に、コントローラ1の詳細構成例を示
す。コントローラ1は、統合制御ユニット11、モータ
/ジェネレータコントローラ12、エンジンコントロー
ラ13、補機バッテリーコントローラ14から構成され
る。
FIG. 2 shows a detailed configuration example of the controller 1. The controller 1 includes an integrated control unit 11, a motor
/ Generator controller 12, engine controller 13, and auxiliary battery controller 14.

【0017】統合制御ユニット11は、運転モード判定
処理部を有しており、キースイッチ、アクセルスイッチ
(アクセルのオンオフ)、アクセル開度センサー、ブレ
ーキスイッチ、車速センサー、傾斜スイッチ、バッテリ
ー電圧センサー等の各情報が入力される。統合制御ユニ
ット11はこれらの情報をもとに車の運転モードを判定
し、運転指令NMG*、τMG*、τNE*、VBs*、S*の演算
をおこない、各運転指令をモータ/ジェネレータコント
ローラ12、エンジンコントローラ13、補機バッテリ
ーコントローラ14、変速機8にそれぞれ出力する。
The integrated control unit 11 includes an operation mode determination processing unit, and includes a key switch, an accelerator switch (accelerator on / off), an accelerator opening sensor, a brake switch, a vehicle speed sensor, a tilt switch, a battery voltage sensor, and the like. Each information is input. The integrated control unit 11 determines the operation mode of the vehicle based on the information, calculates the operation commands NMG *, τMG *, τNE *, VBs *, and S *, and transmits each operation command to the motor / generator controller 12. , The engine controller 13, the auxiliary battery controller 14, and the transmission 8.

【0018】モータ/ジェネレータコントローラ12
は、運転指令NMG*とモータ/ジェネレータ3の回転数や
電流の情報から、インバーター4を制御するPWM信号
を生成し出力する。なお、モータ/ジェネレータは、運
転指令τMG*が+のときは電動機、運転指令τMG*が−の
ときは発電機として機能する。
Motor / generator controller 12
Generates and outputs a PWM signal for controlling the inverter 4 from the operation command NMG * and information on the rotation speed and current of the motor / generator 3. The motor / generator functions as an electric motor when the operation command τMG * is +, and as a generator when the operation command τMG * is −.

【0019】エンジンコントローラ13は、運転指令τ
Ne*とエンジン回転数Nに基づいて、燃料の噴射量や点
火時期、給排気弁の開閉を制御する。
The engine controller 13 receives an operation command τ
Based on Ne * and the engine speed N, the fuel injection amount, ignition timing, and opening / closing of the supply / exhaust valve are controlled.

【0020】補機バッテリーコントローラ14は、補機
バッテリーの電圧が指令VBs*に一致するように、PW
M信号を生成出力し、スイッチング素子8をチョッパ制
御し、補機バッテリーの充電率を所定値に維持する。
The auxiliary battery controller 14 controls the PW so that the voltage of the auxiliary battery matches the command VBs *.
An M signal is generated and output, and the switching element 8 is chopper-controlled to maintain the charging rate of the auxiliary battery at a predetermined value.

【0021】図3に、モータ/ジェネレータコントロー
ラ12の詳細構成例を示す。モータ/ジェネレータコン
トローラ12は、idiq検出手段124、id、iq
電流制御手段125、2/3相変換手段121、PWM
制御手段122及び位相演算手段120、速度演算手段
123を備えている。速度演算手段123は、エンコー
ダ15に接続され、位相演算手段120は磁極位置検出
手段16に接続されている。モータ/ジェネレータコン
トローラ12はさらに、トルク指令生成部128、Iq
制御手段127及びId制御手段126を備えている。
FIG. 3 shows a detailed configuration example of the motor / generator controller 12. The motor / generator controller 12 includes idiq detecting means 124, id, iq
Current control means 125, 2/3 phase conversion means 121, PWM
The control unit includes a control unit 122, a phase calculation unit 120, and a speed calculation unit 123. The speed calculator 123 is connected to the encoder 15, and the phase calculator 120 is connected to the magnetic pole position detector 16. The motor / generator controller 12 further includes a torque command generator 128, Iq
A control unit 127 and an Id control unit 126 are provided.

【0022】トルク指令生成部128には、運転指NMG
*または目標トルク指令τMG*が入力される。エンジン
のクランキング時のように、モータ/ジェネレータの回
転数を所定値に正確に制御したい場合には、モータ/ジ
ェネレータの回転数NMGを直接指示する運転指令NMG*
が与えられる。また、加速運転時のように、モータ/ジ
ェネレータに所定トルクを発生させたい場合には、直
接、目標トルク指令τM*が与えられる。さらに、モー
タ/ジェネレータを発電機として作用させる場合には、
与えられる運転指NMG*または目標トルク指令τMG*の
値が負となる。
The torque command generator 128 includes a driving finger NMG
* Or the target torque command τMG * is input. When it is desired to precisely control the rotation speed of the motor / generator to a predetermined value, such as when cranking the engine, an operation command NMG * that directly indicates the rotation speed NMG of the motor / generator
Is given. Further, when it is desired to generate a predetermined torque in the motor / generator as in the case of the acceleration operation, the target torque command τM * is directly given. Furthermore, when the motor / generator acts as a generator,
The given value of the driving finger NMG * or the target torque command τMG * becomes negative.

【0023】運転指令NMG*が与えられた場合、トルク
指令演算部128は、運転指令NMG*とエンコーダ15
からのパルス信号から速度演算手段123で演算した回
転数をもとに、トルク指令値τMG*を演算する。このト
ルク指令値τMG*または直接与えられた目標トルク指令
τMG*をもとに、Iq制御手段127において、トルク
分電流に相当するq軸電流の指令値Iq*を算出する。
一方、d軸電流の指令値Id*は、Id制御手段126
において、トルク指令値τMG*と速度演算手段123で
演算した回転数をもとに、損失最小となるId*を算出
する。このようにして、モータ/ジェネレータコントロ
ーラ12は、モータ/ジェネレータ3の高効率制御に必
要な電流指令値Iq*,Id*を算出する。
When the operation command NMG * is given, the torque command calculation unit 128
The torque command value τMG * is calculated based on the rotation speed calculated by the speed calculation means 123 from the pulse signal from the motor. Based on the torque command value τMG * or the directly given target torque command τMG *, the Iq control means 127 calculates a command value Iq * of the q-axis current corresponding to the torque component current.
On the other hand, the command value Id * of the d-axis current is
In step (1), Id * that minimizes the loss is calculated based on the torque command value τMG * and the rotation speed calculated by the speed calculation unit 123. In this way, the motor / generator controller 12 calculates the current command values Iq * and Id * necessary for high-efficiency control of the motor / generator 3.

【0024】メインバッテリーの電源を低電圧にするこ
とに伴い、効率向上などの対策を施す。例えば、インバ
ーター4を構成する6個のブリッジ素子は、それぞれ、
並列接続された複数個(例えば10個)のFET素子に
よって構成し、FET素子の抵抗特性を利用することに
より、ブリッジ素子の抵抗を小さくし、インバーター4
の効率を向上させる。また、電流指令値Iq*,Id*を
大きくするとともに、位相制御などにより電動機や発電
機の高効率運転を行い、出力を確保する。
As the power supply of the main battery is lowered, measures such as improvement of efficiency are taken. For example, six bridge elements constituting the inverter 4 are respectively
It is composed of a plurality of (for example, 10) FET elements connected in parallel, and the resistance of the bridge element is reduced by utilizing the resistance characteristics of the FET elements.
Improve efficiency. In addition to increasing the current command values Iq * and Id *, the motor and the generator are operated with high efficiency by phase control or the like to secure output.

【0025】IdIq検出手段124は、電流検出器1
7で検出した電動機電流の3相交流電流について3相/
2相の座標変換してd、q軸電流Id,Iqを処理し算
出する。これらの検出値と指令値Iq*,Id*をもとに
IdIq電流制御手段125は、比例あるいは比例積分
電流制御処理を行い、電圧指令値Vq*,Vd*を算出す
る。
The IdIq detection means 124 is provided by the current detector 1
7 for the three-phase AC current of the motor current
Two-phase coordinate conversion is performed to process and calculate d- and q-axis currents Id and Iq. Based on these detected values and the command values Iq * and Id *, the IdIq current control means 125 performs a proportional or proportional-integral current control process to calculate voltage command values Vq * and Vd *.

【0026】さらに、2/3相変換手段121におい
て、2相/3相の座標変換をして3相交流電圧指令値V
U*,VV*,VW*を算出する。PWM制御手段122
はこの電圧指令値VU*,VV*,VW*から三角波信号
の搬送波信号との比較処理を行って、インバータ4のP
WM信号を発生し、インバータ4を駆動する。このよう
にしてモータ/ジェネレータ3にPWM制御された電圧
を印加することにより、電動機電流を電流指令値Iq
*,Id*に制御する。
Further, the 2 / 3-phase conversion means 121 performs 2-phase / 3-phase coordinate conversion to obtain a 3-phase AC voltage command value V
U *, VV *, VW * are calculated. PWM control means 122
Compares the voltage command values VU *, VV *, VW * with the carrier signal of the triangular wave signal,
The WM signal is generated, and the inverter 4 is driven. By applying the PWM-controlled voltage to the motor / generator 3 in this manner, the motor current is reduced to the current command value Iq.
*, Id *.

【0027】なお、2/3相変換処理121、IdIq
検出手段124の座標変換処理で使用する位相角θ1,
θ2は、位相演算手段120において、モータ/ジェネ
レータ3の誘起電圧と同位相の信号を出力する磁極位置
検出器16、回転角度信号(パルス信号)を出力するエ
ンコーダ15の各出力から算出する。
The 2/3 phase conversion processing 121, IdIq
The phase angles θ1,
θ2 is calculated from the outputs of the magnetic pole position detector 16 that outputs a signal having the same phase as the induced voltage of the motor / generator 3 and the encoder 15 that outputs a rotation angle signal (pulse signal).

【0028】このような処理を行って、モータ/ジェネ
レータ3はトルク指令値τM*のトルクで、かつ損失最
小の高効率で制御される。
By performing such processing, the motor / generator 3 is controlled with the torque of the torque command value τM * and with high efficiency with minimum loss.

【0029】図4に、エンジンコントローラ13及びこ
のエンジンコントローラ13で制御されるエンジンの構
成例を示す。
FIG. 4 shows an example of the configuration of the engine controller 13 and the engine controlled by the engine controller 13.

【0030】20は、吸入空気の量を制御する絞弁を備
えた絞弁組立体すなわちスロットルボディであり、21
にはエアクリーナ、出口にはエンジン26の各気筒に空
気を分岐供給する複数の吸気分岐管22が接続されてい
る。23は吸気分岐管22に取付けられた電子制御式の
燃料噴射弁である。エンジンの吸込側には電磁弁25で
駆動される吸気弁24があり、吐出側には電磁弁30で
駆動される排気弁29が設けられている。排気管28に
はO2センサ31が設けられている。エンジンコントロ
ーラ13には、水温センサ32,カム角センサ18,吸
気分岐管22の圧力センサ,絞弁の開度を検知するスロ
ットルセンサ等の各出力を入力として、燃料噴射弁2
3、イグニッションコイル27,ISCバルブ、燃料ポ
ンプ32等に対して制御信号を出力する。31は燃料ポ
ンプリレーである。30は燃料室であり、燃料は、燃料
ポンプ32により吸い出され、燃料配管33を経てプレ
ッシャーレギュレータで調圧された後、燃料噴射弁23
に至る。燃料噴射弁23の適正な噴射量は、各種センサ
からの入力を基にエンジンコントローラ13により算出
されて決定される。
Reference numeral 20 denotes a throttle valve assembly provided with a throttle valve for controlling the amount of intake air, that is, a throttle body.
Is connected to a plurality of intake branch pipes 22 that branch and supply air to each cylinder of the engine 26 at the outlet. Reference numeral 23 denotes an electronically controlled fuel injection valve mounted on the intake branch pipe 22. An intake valve 24 driven by a solenoid valve 25 is provided on the intake side of the engine, and an exhaust valve 29 driven by a solenoid valve 30 is provided on the discharge side. The exhaust pipe 28 is provided with an O2 sensor 31. The engine controller 13 receives the outputs of a water temperature sensor 32, a cam angle sensor 18, a pressure sensor for the intake branch pipe 22, a throttle sensor for detecting the opening of a throttle valve, and the like, and receives the fuel injection valve 2
3. Output a control signal to the ignition coil 27, ISC valve, fuel pump 32, and the like. 31 is a fuel pump relay. Reference numeral 30 denotes a fuel chamber, in which fuel is sucked out by a fuel pump 32, pressure-regulated by a pressure regulator through a fuel pipe 33, and then supplied to a fuel injection valve 23.
Leads to. An appropriate injection amount of the fuel injection valve 23 is calculated and determined by the engine controller 13 based on inputs from various sensors.

【0031】コントローラ13は、入力回路131、A
/D変換部132、中央演算部133、ROM138、
RAM139、及び出力回路136を含んだコンピュー
タにより構成されている。入力回路131は、入力信号
130(例えば、運転指令τNE*や冷却水温センサやス
ロットル開度センサ等からの信号)を受け付けて、該信
号からノイズ成分の除去等を行い、当該信号をA/D変
換部132に出力する。A/D変換部132は、該信号
をA/D変換し、中央演算部133に出力する。中央演
算部133は、該A/D変換結果を取り込み、ROM1
38等の媒体に記憶された燃料噴射制御プログラムやそ
の他の制御のために所定の制御プログラムを実行するこ
とによって、前記各制御を行う機能を備えている。
The controller 13 includes an input circuit 131, A
/ D converter 132, central processing unit 133, ROM 138,
It is configured by a computer including a RAM 139 and an output circuit 136. The input circuit 131 receives an input signal 130 (for example, an operation command τNE *, a signal from a cooling water temperature sensor, a throttle opening sensor, or the like), removes a noise component from the signal, and converts the signal into an A / D signal. Output to the conversion unit 132. The A / D conversion unit 132 performs A / D conversion on the signal and outputs the signal to the central processing unit 133. The central processing unit 133 takes in the A / D conversion result, and
It has a function of performing each control by executing a fuel injection control program stored in a medium such as 38 or a predetermined control program for other control.

【0032】なお、演算結果及び前記A/D変換の結果
は、RAM138に一時保管されると共に、該演算結果
は、出力回路136を通じて制御出力信号137として
出力され、燃料噴射弁23、イグニッションコイル2
7,ISCバルブ、電磁弁25、30及び燃料ポンプ3
2等の制御に用いられる。電磁弁25、30の開閉のタ
イミングは、カム角センサ18の出力をもとに演算され
る。
The result of the operation and the result of the A / D conversion are temporarily stored in a RAM 138, and the result of the operation is output as a control output signal 137 through an output circuit 136, and the fuel injection valve 23, the ignition coil 2
7, ISC valve, solenoid valve 25, 30 and fuel pump 3
It is used for the control of 2 etc. The timing of opening and closing the solenoid valves 25 and 30 is calculated based on the output of the cam angle sensor 18.

【0033】なお、燃料噴射弁23、電磁弁25および
電磁弁30の電力は、バッテリ5から供給される。
The electric power of the fuel injection valve 23, the solenoid valve 25 and the solenoid valve 30 is supplied from the battery 5.

【0034】本発明のハイブリッド車駆動装置は、図5
に一例を示すような、所定の運転モードに基づき駆動さ
れる。すなわち、あらかじめ設定された複数の運転モー
ドのいずれかを車の運転状態、例えばアクセル開度や変
速機の状態などにもとづいて選択し、各運転モードに応
じて、車両の目標トルクや車両速度などの走行条件を決
定し、有害排気ガスの低減や燃費の向上の観点から最適
な駆動源を選定する。車両の駆動装置が出力すべき目標
トルクは、例えば演算により求められる。
FIG. 5 shows a hybrid vehicle drive system according to the present invention.
The driving is performed based on a predetermined operation mode as shown in FIG. That is, one of a plurality of preset operation modes is selected based on the operation state of the vehicle, for example, the accelerator operation amount, the state of the transmission, and the like, and according to each operation mode, the target torque and the vehicle speed of the vehicle are determined. The optimal driving source is selected from the viewpoint of reducing harmful exhaust gas and improving fuel efficiency. The target torque to be output by the drive device of the vehicle is obtained, for example, by calculation.

【0035】図5に示すように、運転モードとしては次
のようなものがあり、これらは、車両のアクセルやクラ
ッチのオン、オフに応じて、いずれかが選定される。
As shown in FIG. 5, the following driving modes are available, and one of them is selected depending on whether the accelerator or clutch of the vehicle is on or off.

【0036】(1) 始動モード1 キースイッチがオンでかつ、スタータースイッチがオン
の時、モータ/ジェネレータを回転させ、エンジンを起
動させる。運転指令として、エンジン回転50〜100
RPMに相当するNMG*を出力する。なお、τNE*=0、VB
s*=OFF、S*=OFFとする。モータ/ジェネレータ
の代わりにスターターモータ(図示せず)を用いても良
い。
(1) Start mode 1 When the key switch is on and the starter switch is on, the motor / generator is rotated to start the engine. As the operation command, the engine speed is 50 to 100.
NMG * corresponding to RPM is output. Note that τNE * = 0, VB
It is assumed that s * = OFF and S * = OFF. A starter motor (not shown) may be used instead of the motor / generator.

【0037】(2) 始動モード2 キースイッチがオンのまま、エンジンが一旦停止した
後、アクセルスイッチがオン、クラッチがオフの状態
で、モータ/ジェネレータまたはスターターモータによ
りエンジンを始動させる。運転指令NMG*は、始動モー
ド1の場合と同じ。
(2) Start mode 2 After the engine is temporarily stopped with the key switch on, the engine is started by the motor / generator or starter motor with the accelerator switch on and the clutch off. The operation command NMG * is the same as in the start mode 1.

【0038】(3) アイドリングモード エンジン始動後に、キースイッチがオン、アクセルスイ
ッチがオフで、かつ、エンジン停止モードが成立しない
場合、エンジンをアイドル回転させる。バッテリーの充
電率が高いときは、運転指令として、エンジンのアイド
リング回転数600〜700rpmに相当するNMG*を
出力する。なお、τMG*=0、VBs*=OFF、S*=O
FFとする。ただし、メインバッテリーの充電率が低
い、例えばバッテリー電圧VBMが所定値以下の場合に
は、所定のτNE*を出力し、(τMG*>0)、モータ/ジ
ェネレータを回転させて、メインバッテリーの充電も行
う。
(3) Idling mode When the key switch is turned on, the accelerator switch is turned off, and the engine stop mode is not established after the engine starts, the engine is idling. When the charge rate of the battery is high, NMG * corresponding to the engine idling speed of 600 to 700 rpm is output as the operation command. Note that τMG * = 0, VBs * = OFF, S * = O
FF. However, when the charging rate of the main battery is low, for example, when the battery voltage VBM is equal to or lower than a predetermined value, a predetermined τNE * is output (τMG *> 0), and the motor / generator is rotated to charge the main battery. Also do.

【0039】(4) エンジン走行発電モード メインバッテリーの充電率が所定値VBMH(例えば70
%)に達していない場合、モータ/ジェネレータを発電
機として使用し、バッテリーを充電しながら走行する。
アクセル開度が大きいとき(目標トルクTA以上)は、
メインバッテリーの充電率が所定値VBMS(例えば40
%)以下で、エンジン走行発電モードとする。このとき
は、運転指令S*=ON、VBs*=ONとする。また、τ
MG*として、アクセル開度に対応したエンジン回転数相
当値に、モータ/ジェネレータを駆動するためのトルク
相当値を加算して出力する。モータ/ジェネレータは、
例えば、48Vで3KW〜4KWの出力を発生する。τ
NE*は、モータ/ジェネレータが所定の定格電力を発生す
るような値とする。
(4) Engine running power generation mode The charging rate of the main battery is a predetermined value VBMH (for example, 70
%), Use the motor / generator as a generator and drive while charging the battery.
When the accelerator opening is large (target torque TA or more),
The charging rate of the main battery is a predetermined value VBMS (for example, 40
%) Hereinafter, the engine running power generation mode is set. At this time, the operation commands S * = ON and VBs * = ON. Also, τ
As MG *, a value corresponding to the torque for driving the motor / generator is added to a value corresponding to the engine speed corresponding to the accelerator opening and output. Motor / generator
For example, an output of 3KW to 4KW is generated at 48V. τ
NE * is a value such that the motor / generator generates a predetermined rated power.

【0040】(5) 加速モード バッテリーの充電率が所定値VBMSを超えている場合
で、かつ、アクセル開度が大きいとき(目標トルクTA
以上)、エンジンのみならず、モータ/ジェネレータも
車の加速のための動力源として利用する。運転指令S*
=ONNとする。また、エンジンとモータ/ジェネレー
タによりアクセル開度に対応した加速トルクが出力され
るように、τMG*、τNE*を決定し、出力する。なお、V
Bs*=OFFとするのが望ましい。
(5) Acceleration mode When the charging rate of the battery exceeds a predetermined value VBMS and the accelerator opening is large (the target torque TA
As mentioned above, not only engines but also motors / generators are used as power sources for vehicle acceleration. Run command S *
= ONN. Further, τMG * and τNE * are determined and output so that the engine and the motor / generator output an acceleration torque corresponding to the accelerator opening. Note that V
It is desirable to set Bs * = OFF.

【0041】(6) エンジン走行モード バッテリーの充電率が所定値(VBMH)を超えている場
合で、かつ、アクセル開度が大きくないとき(目標トル
クTA未満)、エンジンのみで運転する。運転指令S*=
ONNとする。また、τMG*=0とし、τNE*はアクセル
開度に対応したエンジン回転数相当値を出力する。
(6) Engine running mode When the charging rate of the battery exceeds a predetermined value (VBMH) and the accelerator opening is not large (less than the target torque TA), the engine is operated only by the engine. Operation command S * =
ONN. In addition, τMG * is set to 0, and τNE * outputs a value corresponding to the engine speed corresponding to the accelerator opening.

【0042】(7) 回生モード キースイッチがオン、アクセルスイッチがオフで、か
つ、車の速度が0より大きく、かつ、バッテリーの充電
率が所定値(VBMH)に達していない場合、モータ/ジェ
ネレータを発電機として使用し、バッテリーを充電しな
がら減速走行する。運転指令S*=ON、VBs*=ONと
し、τNE*=0とする。τMG*は負として、モータ/ジェ
ネレータが所定の定格電力を発電するような値とする。
ブレーキスイッチがオンの場合は、τMG*を増加させて
制動力を増加させる。バッテリーの充電率が所定値以上
のときは、τMG*=0とする。
(7) Regenerative mode If the key switch is on, the accelerator switch is off, the vehicle speed is greater than 0, and the battery charging rate has not reached the predetermined value (VBMH), the motor / generator The vehicle is used as a generator and runs at a reduced speed while charging the battery. The operation commands S * = ON, VBs * = ON, and τNE * = 0. τMG * is a negative value such that the motor / generator generates a predetermined rated power.
When the brake switch is on, τMG * is increased to increase the braking force. When the charging rate of the battery is equal to or higher than a predetermined value, τMG * = 0.

【0043】(8) エンジン停止モード 次の(a)または(b)のいずれかの条件が成立すると
き、エンジンを停止させる。
(8) Engine stop mode When any of the following conditions (a) or (b) is satisfied, the engine is stopped.

【0044】(a)キースイッチがオフ。(A) The key switch is turned off.

【0045】(b)キースイッチがオン、アクセルスイ
ッチがオフで、かつ、車速が0、バッテリーの充電率が
所定値以上(またはバッテリ電圧が所定値VBMS以上)
である。要件として、さらに、エンジンの冷却水温度が
所定値TS以上、停止状態の車体の傾斜角度が所定値θ
以下であり、エアコンなどの補助機器類のスイッチがオ
フになっている場合などを付加してもよい。
(B) The key switch is on, the accelerator switch is off, the vehicle speed is 0, and the battery charging rate is equal to or higher than a predetermined value (or the battery voltage is equal to or higher than a predetermined value VBMS).
It is. Further, as a requirement, the temperature of the cooling water of the engine is equal to or higher than a predetermined value TS, and the inclination angle of the stopped vehicle body is set to a predetermined value θ
The following may be added, for example, when the switches of auxiliary devices such as an air conditioner are turned off.

【0046】エンジン停止モードでは、運転指令S*=
OFF、VBs*=OFF、τNE*=0、NMG*=0とす
る。
In the engine stop mode, the operation command S * =
OFF, VBs * = OFF, τNE * = 0, NMG * = 0.

【0047】エンジン停止モードを設定するのは、車の
再スタートや安全に配慮したものである。例えば、バッ
テリ電圧が低かったりエンジンの冷却水温度が低いと、
一時停止の後の再スタートの際、エンジンの始動が困難
になる。そこで、エンジンの再始動に適さない状態のと
きは、アクセルスイッチがオフとなった後も若干の時間
エンジンのアイドリンク運転を継続し、バッテリーを充
電したりエンジンを温めておく。また、傾斜地に一時的
に停止する場合、車が自重で走り出さないように、エン
ジンのアイドリンク運転を継続して必要なトルクを確保
する。さらに、補機バッテリの電圧がエアコンなどの補
助機器類の運転を継続させるのに十分でないときは、ア
イドリンク運転を継続して必要な動力を確保する。
The engine stop mode is set in consideration of restarting the vehicle and safety. For example, if the battery voltage is low or the engine coolant temperature is low,
When restarting after a pause, starting the engine becomes difficult. Therefore, when the engine is not suitable for restarting, the engine is kept in the eye drink operation for a short time after the accelerator switch is turned off to charge the battery or keep the engine warm. When the vehicle is temporarily stopped on a slope, the engine is continuously operated with the eye drink to secure a necessary torque so that the vehicle does not start running under its own weight. Further, when the voltage of the auxiliary battery is not enough to continue the operation of auxiliary devices such as an air conditioner, the eye drink operation is continued to secure necessary power.

【0048】次に、図6は、コントローラ1の動作フロ
ーの概要を示す図である。キースイッチがオンの場合、
起動モード1で運転を開始する。初期設定として始動モ
ード1の設定を行い、モータ/ジェネレータ3の運転指
令NMG*を出力し、モータ/ジェネレータ3のみで運転す
る(ステップ602、604)。ただし、メインバッテ
リー5の貯蔵量(充電率)が予め決めた値以下の場合に
は、貯蔵量を確保するための必要な手段をとる。つぎ
に、アクセルの開度、クラッチ、キースイッチなどの状
態を検知する。また車両速度、、エンジン回転数、エン
ジンの冷却水温度、傾斜センサ、補助機器類のスイッチ
のオン、オフ状態も検知する(ステップ606)。
Next, FIG. 6 is a diagram showing an outline of the operation flow of the controller 1. When the key switch is on,
Operation starts in start mode 1. The start mode 1 is set as an initial setting, an operation command NMG * for the motor / generator 3 is output, and the motor / generator 3 is operated only (steps 602 and 604). However, when the storage amount (charging rate) of the main battery 5 is equal to or less than a predetermined value, necessary means for securing the storage amount is taken. Next, the state of the accelerator opening, clutch, key switch, and the like is detected. Further, the on / off state of the vehicle speed, the engine speed, the temperature of the engine cooling water, the inclination sensor, and the switches of the auxiliary devices are also detected (step 606).

【0049】さらに、メインバッテリー5や補機バッテ
リー6の電圧により、バッテリーの貯蔵量(充電率)を
求める(ステップ608)。
Further, the storage amount (charging rate) of the battery is obtained from the voltages of the main battery 5 and the auxiliary battery 6 (step 608).

【0050】そして、検出した各種値から、運転モード
の変更が必要か否か判断する(ステップ610)。も
し、運転モードを変更する必要がある場合、運転モード
の変更を行う(ステップ612)。次に、設定された運
転モードに従って前記検出値に基づき運転指令NMG*又
はτMG*、NE*、VB*、S*の演算を行い、出力する(ス
テップ614)。この処理を、キースイッチがオフにな
るまで繰り返す。キースイッチがオフになれば、運転停
止の処理を行う(ステップ616、618)。
Then, based on the detected various values, it is determined whether or not the operation mode needs to be changed (step 610). If the operation mode needs to be changed, the operation mode is changed (step 612). Next, according to the set operation mode, an operation command NMG * or τMG *, NE *, VB *, S * is calculated based on the detected value and output (step 614). This process is repeated until the key switch is turned off. When the key switch is turned off, the operation is stopped (steps 616 and 618).

【0051】図7は、図1のハイブリッド車駆動装置に
よる、走行時の運転条件と各駆動源の動作状態との関係
の一例を示している。キースイッチがオン(T0)とな
り起動状態となった後、まず、モータ/ジェネレータ3
をエンジンクランキング用のモータとして機能させてエ
ンジンを始動させ、燃料噴射を開始する。さらに、エン
ジンが始動しアイドリング回転数に達した(T2)後、
クラッチ9をオンにし、車に駆動力を伝達する。アイド
リング時にバッテリーの充電率が低いときは、モータ/
ジェネレータ3を発電機として駆動し、バッテリーを充
電する。
FIG. 7 shows an example of the relationship between the driving conditions during running and the operating state of each drive source in the hybrid vehicle drive device of FIG. After the key switch is turned on (T0) and the motor is activated, first, the motor / generator 3
Function as a motor for engine cranking to start the engine and start fuel injection. Furthermore, after the engine starts and reaches the idling speed (T2),
The clutch 9 is turned on to transmit the driving force to the vehicle. If the battery charge is low when idling,
The generator 3 is driven as a generator to charge the battery.

【0052】アクセルがON状態すなわちアクセルが踏
み込まれた(T3)後は、アクセル開度に応じて、エン
ジンの回転数も増大し、車速が増大する。バッテリーの
充電率が高く、アクセル開度すなわち目標トルクが大き
いときは、加速モードとなり、メインバッテリー5に蓄
えられた電力によりモータ/ジェネレータ3をモータとし
て駆動し、車の加速を助ける。
After the accelerator is turned on, that is, after the accelerator is depressed (T3), the number of revolutions of the engine increases in accordance with the accelerator opening, and the vehicle speed increases. When the charge rate of the battery is high and the accelerator opening degree, that is, the target torque is large, the acceleration mode is set, and the motor / generator 3 is driven as a motor by the electric power stored in the main battery 5 to assist the acceleration of the vehicle.

【0053】バッテリーの充電率が高く、かつ、車速が
SAを超え、かつアクセル開度が比較的小さいときは
(T4)、モータ/ジェネレータ3を停止させ、エンジン
のみで運転する(エンジン運転モード)。
When the charge rate of the battery is high, the vehicle speed exceeds SA, and the accelerator opening is relatively small (T4), the motor / generator 3 is stopped and the engine is operated only by the engine (engine operation mode). .

【0054】バッテリーの充電率が低いときは(T5−
T6)、エンジン走行発電モードとなり、エンジンの余
力を利用してモータ/ジェネレータ3を発電機として駆
動し、メインバッテリーや補機バッテリーを充電する。
バッテリーが十分に充電されたときは、モータ/ジェネ
レータ3の駆動を停止する。
When the charge rate of the battery is low (T5−
T6) In the engine running power generation mode, the motor / generator 3 is driven as a generator using the remaining power of the engine to charge the main battery and the auxiliary battery.
When the battery is sufficiently charged, the driving of the motor / generator 3 is stopped.

【0055】ブレーキがONとなりアクセルがOFF状
態すなわちアクセルの踏み込みが停止された(T6)後
は、減速状態となる。減速時にバッテリーの充電率が低
いときは、回生モードとなり、モータ/ジェネレータ3
は、車の慣性エネルギーを利用した発電機として機能
し、メインバッテリー5に電力を回収する。バッテリー
が十分に充電されたときは、モータ/ジェネレータ3の
駆動を停止する。
After the brake is turned on and the accelerator is turned off, that is, the stepping on the accelerator is stopped (T6), the deceleration state is set. If the battery charge rate is low during deceleration, the motor / generator 3
Functions as a generator using the inertial energy of the vehicle, and collects power in the main battery 5. When the battery is sufficiently charged, the driving of the motor / generator 3 is stopped.

【0056】アクセルがOFF状態で車の速度が所定
値、例えばゼロまで減速したとき(T7)、エンジン停
止モードが成立するか判定する。キースイッチがオンで
も、アクセルスイッチがオフで、かつ、車速が0、バッ
テリ電圧が所定値VBS以上である場合、エンジン停止モ
ードが成立するので、エンジンを停止させる。エンジン
停止モードの条件として、さらに、エンジンの冷却水温
度が所定値TS以上、停止状態の車体の傾斜角度が所定
値θ以下であり、エアコンなどの補助機器類のスイッチ
がオフになっているなどの条件を付加してもよい。
When the speed of the vehicle is reduced to a predetermined value, for example, zero with the accelerator OFF, (T7), it is determined whether the engine stop mode is established. Even if the key switch is on, if the accelerator switch is off, the vehicle speed is 0, and the battery voltage is equal to or higher than the predetermined value VBS, the engine is stopped because the engine stop mode is established. The conditions for the engine stop mode include, for example, that the temperature of the cooling water of the engine is equal to or higher than a predetermined value TS, the inclination angle of the vehicle body in a stopped state is equal to or lower than a predetermined value θ, and that auxiliary devices such as an air conditioner are turned off. May be added.

【0057】もし、(T7)でエンジン停止モードが成
立しない場合には、アイドリングモードを継続しエンジ
ンの回転を持続させる。その間に、エンジンの冷却水温
度の低下などエンジン停止モードが成立する状態になれ
ば(T8)、エンジンを停止させる。
If the engine stop mode is not established at (T7), the idling mode is continued to keep the engine running. In the meantime, if the engine stop mode is established such as a decrease in the temperature of the cooling water of the engine (T8), the engine is stopped.

【0058】エンジンの停止後、キースイッチがオンの
ままで、アクセルスイッチが再びオンになれば(T
9)、始動モード2によりエンジンの始動を行い(T1
0)、アクセル開度に応じた加速運転を行う(T12)。
After the engine stops, if the key switch remains on and the accelerator switch is turned on again (T
9) Start the engine in start mode 2 (T1
0), an acceleration operation according to the accelerator opening is performed (T12).

【0059】キースイッチがオフになれば(T13)、エ
ンジン停止モードが成立するので、エンジンを停止させ
る。
When the key switch is turned off (T13), the engine is stopped because the engine stop mode is established.

【0060】このように、バッテリーの充電率と走行時
の運転条件とに基づいて、各駆動源の動作状態の関係を
適正に制御することにより、ハイブリッド車駆動システ
ム全体としての燃費や運転特性の向上を図りつつ、有害
排気ガス成分の排出量の低減を図ることが出来る。
As described above, by appropriately controlling the relationship between the operation states of the respective driving sources based on the charging rate of the battery and the driving conditions during traveling, the fuel efficiency and driving characteristics of the entire hybrid vehicle drive system can be improved. The emission of harmful exhaust gas components can be reduced while improving the emission.

【0061】図7の上記例で、(T6)が信号機の前で
の減速、(T7)〜(T9)は信号待ちの状態とした場
合、(T8)〜(T9)の期間は、エンジンのアイドリン
グを停止させ、有害排気ガスの排出量を抑制することが
出来る。また、(T7)〜(T8)の期間で、バッテリ電
圧やエンジンの冷却水温度の維持に配慮しているので、
(T9)では、アイドリングを停止した後であるにもか
かわらず、スムーズにエンジンを再始動させることが出
来る。
In the above example of FIG. 7, when (T6) is the deceleration in front of the traffic light, and (T7) to (T9) are in the signal waiting state, the period of (T8) to (T9) is the It is possible to stop idling and suppress the emission of harmful exhaust gas. In addition, during the period of (T7) to (T8), the maintenance of the battery voltage and the temperature of the engine coolant is taken into consideration.
At (T9), the engine can be restarted smoothly even after idling has been stopped.

【0062】次に、補機バッテリーコントローラ14
は、図8に示すように、ディューティ演算部141と、
PWM制御部142とを備えている。ディューティ演算
部141は、メインバッテリー5の充電率(電圧VBM)
に対して所定の関係にある指令VBs*と補機バッテリー
の電圧VBsとから、ディューティαを演算する。図9に
示すように、電圧VBMが大きくなるほど、ディューティ
αは小さくなる。PWM制御部142は、ディューティ
αに対応したPWM信号を生成し、スイッチング素子8
をチョッパ制御する。
Next, the auxiliary battery controller 14
Is, as shown in FIG. 8, a duty calculation unit 141,
And a PWM control unit 142. The duty calculation unit 141 calculates the charging rate of the main battery 5 (voltage VBM).
Is calculated from the command VBs * and the auxiliary battery voltage VBs, which have a predetermined relationship with respect to. As shown in FIG. 9, as the voltage VBM increases, the duty α decreases. The PWM control unit 142 generates a PWM signal corresponding to the duty α, and
To control the chopper.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、メインバ
ッテリーの電圧を低く、例えば60V以下とし、メイン
バッテリーと補機バッテリーのアースを共通にしたこと
により、車内に配線される電源ラインをプラス側ライン
のみとすることができ、ハイブリッド車の電源装置を簡
略化することが可能となる。
As described above, according to the present invention, the voltage of the main battery is reduced, for example, to 60 V or less, and the ground of the main battery and the auxiliary battery is made common, so that the power supply line wired in the vehicle is reduced. Only the positive side line can be used, and the power supply device of the hybrid vehicle can be simplified.

【0064】また、ハイブリッド車の電源装置として、
エンジンのインジェクタや吸排気弁を駆動する電磁バル
ブの電源を、高電圧のメインバッテリーとしたことによ
り、これらエンジン構成部材の動作の応答性を高め、エ
ンジンの加速性等の運転特性に優れたハイブリッド車を
提供することができる。
As a power supply device for a hybrid vehicle,
A high-voltage main battery is used as the power source for the electromagnetic valves that drive the injectors and intake and exhaust valves of the engine, which enhances the responsiveness of the operation of these engine components and excels in operating characteristics such as engine acceleration. Cars can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一の実施例になるハイブリッド車駆
動装置の全体構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a hybrid vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のコントローラの詳細構成例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration example of a controller in FIG. 1;

【図3】図2のモータ/ジェネレータコントローラの詳
細構成例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration example of a motor / generator controller in FIG. 2;

【図4】図2のエンジンコントローラ及びこのエンジン
コントローラで制御されるエンジンの構成例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of an engine controller of FIG. 2 and an engine controlled by the engine controller.

【図5】本発明のハイブリッド車駆動装置の運転モード
の例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an operation mode of the hybrid vehicle drive device of the present invention.

【図6】図1のコントローラの動作フローの概要を示す
図。
FIG. 6 is a view showing an outline of an operation flow of the controller in FIG. 1;

【図7】図1のハイブリッド車駆動装置による、走行時
の運転条件と各駆動源の動作状態の関係の一例を示す
図。
FIG. 7 is a view showing an example of a relationship between driving conditions during driving and operating states of respective driving sources by the hybrid vehicle driving device of FIG. 1;

【図8】図2の補機バッテリーコントローラの構成例を
示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of an auxiliary battery controller of FIG. 2;

【図9】ディューティαとメインバッテリーの電圧VBM
及び補機バッテリーの電圧VBsの関係を示す図。
FIG. 9: Duty α and main battery voltage VBM
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the voltage of the auxiliary battery and the auxiliary battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コントローラ、2…エンジン、3…モータ/ジェネ
レータ、4…インバーター、5…メインバッテリー、6
…補機バッテリー、8…スイッチング素子、11…統合
制御ユニット11、12…モータ/ジェネレータコント
ローラ、13…エンジンコントローラ、14…補機バッ
テリーコントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Controller, 2 ... Engine, 3 ... Motor / generator, 4 ... Inverter, 5 ... Main battery, 6
... Auxiliary battery, 8 ... Switching element, 11 ... Integrated control unit 11, 12 ... Motor / generator controller, 13 ... Engine controller, 14 ... Auxiliary battery controller

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Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジンと、該エンジンに連結されたモー
タ/ジェネレータと、該モータ/ジェネレータに電力変換
器を介して接続されたバッテリーとを備えたハイブリッ
ド車の電源装置であって、前記バッテリーが、メインバ
ッテリーと補機バッテリーから構成されるハイブリッド
車の電源装置において、 前記補機バッテリーはスイッチング素子を介して前記メ
インバッテリーに接続され、かつ、前記メインバッテリ
ーの電圧よりも低い電圧に制御され、前記メインバッテ
リーと前記補機バッテリーのアースラインを共通にし、
前記メインバッテリーの電力に余裕のある時、該メイン
バッテリーの充電率に応じて、前記スイッチング素子を
介して前記メインバッテリーから前記補機バッテリーに
充電することを特徴とするハイブリッド車の電源装置。
1. A power supply device for a hybrid vehicle comprising an engine, a motor / generator connected to the engine, and a battery connected to the motor / generator via a power converter, wherein the battery is A power supply device for a hybrid vehicle including a main battery and an auxiliary battery, wherein the auxiliary battery is connected to the main battery via a switching element, and is controlled to a voltage lower than the voltage of the main battery; The main battery and the auxiliary battery have a common ground line,
A power supply device for a hybrid vehicle, wherein the auxiliary battery is charged from the main battery via the switching element according to a charge rate of the main battery when the power of the main battery has a margin.
【請求項2】請求項1において、前記メインバッテリー
の電圧を60V以下とし、前記補機バッテリーの電圧を
12Vまたは24Vとしたことを特徴とするハイブリッ
ド車の電源装置。
2. The power supply device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the voltage of the main battery is set to 60 V or less, and the voltage of the auxiliary battery is set to 12 V or 24 V.
【請求項3】請求項1または2において、ディューティ
演算部とPWM制御部とを有し前記補機バッテリーを制
御する補機バッテリーコントローラを備え、前記ディュ
ーティ演算部は、前記メインバッテリー及び前記補機バ
ッテリーの充電率に応じたディューティαを演算し、前
記PWM制御部は、前記ディューティαに対応したPW
M信号を生成し、前記スイッチング素子をチョッパ制御
することを特徴とするハイブリッド車の電源装置。
3. The auxiliary battery controller according to claim 1, further comprising an auxiliary battery controller having a duty operation unit and a PWM control unit for controlling the auxiliary battery, wherein the duty operation unit includes the main battery and the auxiliary device. A duty α corresponding to the charge rate of the battery is calculated, and the PWM control unit calculates a PWM corresponding to the duty α.
A power supply device for a hybrid vehicle, wherein an M signal is generated and the switching element is chopper-controlled.
【請求項4】請求項1または2において、前記エンジン
のインジェクタや給排気弁を駆動する電磁コイルの電源
を前記メインバッテリーとしたことを特徴とするハイブ
リッド車の電源装置。
4. A power supply device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein a power supply of an electromagnetic coil for driving an injector and a supply / exhaust valve of said engine is used as said main battery.
【請求項5】エンジンと、該エンジンに連結結されたモ
ータ/ジェネレータと、該モータ/ジェネレータに電力変
換器を介して接続されたメインバッテリー及び補機バッ
テリーと、車の運転状態に応じて前記エンジンや前記モ
ータ/ジェネレータを制御するコントローラとを備えた
ハイブリッド車の電源装置において、 前記コントローラは、前記メインバッテリー及び補機バ
ッテリーの充電率が低いときは、前記エンジンを車及び
前記モータ/ジェネレータの駆動源として運転して該モ
ータ/ジェネレータで発電された電力を前記メインバッ
テリーに回収し、前記メインバッテリーの充電率が高い
ときは、前記メインバッテリーからスイッチング素子を
介して前記補機バッテリーに充電することを特徴とする
ハイブリッド車の電源装置。
5. An engine, a motor / generator coupled to the engine, a main battery and an auxiliary battery connected to the motor / generator via a power converter, and the motor / generator according to a driving state of the vehicle. In a power supply device for a hybrid vehicle including an engine and a controller for controlling the motor / generator, the controller may control the engine and the motor / generator when the charging rate of the main battery and the auxiliary battery is low. The power generated by the motor / generator operated as a driving source is collected in the main battery, and when the charging rate of the main battery is high, the auxiliary battery is charged from the main battery via a switching element. A power supply device for a hybrid vehicle.
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