JP2011144772A - 電動過給機の電源制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動過給機の駆動によって生じる電源の電圧降下や電圧変動による車載電装品への悪影響を抑制し、安定的な電力供給が可能な電動過給機の電源制御装置を提供する。
【解決手段】車載電装品１０１に電力供給を行う第一バッテリ１０２と電動過給機３に電力供給を行う第二バッテリ１０４の間に開閉スイッチ１０７を設け、第一バッテリ１０２の充電電圧が所定値を下回った場合および電動過給機３の動作電力が所定値を上回った場合に開閉スイッチ１０７を開き、車載電装品１０１への電気的影響を抑制する。この条件以外の場合、開閉スイッチ１０７を閉じ第二バッテリ１０４を発電機１０３および第一バッテリ１０２により充電する。
【選択図】図２
【解決手段】車載電装品１０１に電力供給を行う第一バッテリ１０２と電動過給機３に電力供給を行う第二バッテリ１０４の間に開閉スイッチ１０７を設け、第一バッテリ１０２の充電電圧が所定値を下回った場合および電動過給機３の動作電力が所定値を上回った場合に開閉スイッチ１０７を開き、車載電装品１０１への電気的影響を抑制する。この条件以外の場合、開閉スイッチ１０７を閉じ第二バッテリ１０４を発電機１０３および第一バッテリ１０２により充電する。
【選択図】図２
Description
本発明は、内燃機関の吸気通路上に配置されて電動機により駆動される電動過給機の運転による車載電装品への影響を抑制する電動過給機の電源制御装置に関し、特に発電機と２つのバッテリを併用して使用する電動過給機の電源制御装置に関する。
近年、排気エネルギーを用いて内燃機関の吸気圧を高めて出力を増加させる過給機が広く利用されている。
なお、過給機とは、燃焼用の空気を、自然吸気で得られるよりも高い圧力で内燃機関のシリンダ内へ供給する装置のことである。
また、この過給機に、過渡応答性を高めると共に自動車の燃費向上のために電動過給機を取り付け、低回転時の過給機の過給不足分を補う電動過給機が開発されている。
なお、過給機とは、燃焼用の空気を、自然吸気で得られるよりも高い圧力で内燃機関のシリンダ内へ供給する装置のことである。
また、この過給機に、過渡応答性を高めると共に自動車の燃費向上のために電動過給機を取り付け、低回転時の過給機の過給不足分を補う電動過給機が開発されている。
ところで、電動過給機を駆動する際に大トルクが必要なために、電動過給機には大電流が流れる。そのため、バッテリ端子に電圧降下や電圧変動が発生し、車載電装品に悪影響を及ぼす可能性がある。
例えば、特許文献１（特開平５−９８９８７号公報）に記載された「回転電機付ターボチャージャの制御装置」では、バッテリを電動過給機の電力供給として用い、発電機を車載電装品の電力供給として用いている。
バッテリを充電する際は、電動過給機を用いて排気エネルギーの余裕分を電気エネルギーに変換し、所定のバッテリ充電量まで充電する。その後、発電機を用いて充電する。
これにより、電圧降下による車載電装品への悪影響を抑制している。
バッテリを充電する際は、電動過給機を用いて排気エネルギーの余裕分を電気エネルギーに変換し、所定のバッテリ充電量まで充電する。その後、発電機を用いて充電する。
これにより、電圧降下による車載電装品への悪影響を抑制している。
また、例えば、特許文献２（特開平６−３４６７４７号公報）に記載された「車両の電源装置」では、バッテリとコンデンサを電動過給機の電力供給源としており、大電流を必要とする電動過給機の駆動初期にはコンデンサを用い、その後バッテリと併用して電動過給機を駆動させる。
また、排気エネルギーの余裕分を電動過給機によって発電させた際は、充放電特性が良いコンデンサを充電し、充電完了後、バッテリへ充電する。
これにより、効率のよい充放電が行える。
また、排気エネルギーの余裕分を電動過給機によって発電させた際は、充放電特性が良いコンデンサを充電し、充電完了後、バッテリへ充電する。
これにより、効率のよい充放電が行える。
上記特許文献１では、電動過給機の駆動時に、発電機によって車載電装品の電力供給を行っている。
しかし、発電機だけでは車載電装品が必要とする十分な電力量を供給することができない可能性がある。また、発電機の発電が増えればエンジン負荷が高まり燃費が悪くなってしまう。
また、上記特許文献２では、断続的に電動過給機を駆動させる場合、コンデンサからの電力供給が行えず、電動過給機駆動によるバッテリの電圧変動が起こってしまう可能性がある。
しかし、発電機だけでは車載電装品が必要とする十分な電力量を供給することができない可能性がある。また、発電機の発電が増えればエンジン負荷が高まり燃費が悪くなってしまう。
また、上記特許文献２では、断続的に電動過給機を駆動させる場合、コンデンサからの電力供給が行えず、電動過給機駆動によるバッテリの電圧変動が起こってしまう可能性がある。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、電動過給機の駆動によって生じる電源の電圧降下や電圧変動による車載電装品への悪影響を抑制し、安定的な電力供給を行うことができる電動過給機の電源制御装置を提供することを目的とする。
本発明に係る電動過給機の電源制御装置は、内燃機関の吸気通路上に配置されて電動機により駆動される電動過給機と、前記電動過給機の駆動制御を行うインバータと、前記インバータを介しての前記電動過給機への電力供給および前記電動過給機以外の車載電装品への電力供給を制御する電力供給制御装置とを備えた電動過給機の電源制御装置であって、前記電力供給制御装置は、内燃機関の動力により発電する発電機と、前記車載電装品への電力供給を行うための第一バッテリと、前記第一バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、前記電動過給機への電力供給を行うための第二バッテリと、前記電動過給機の動作電力を検出する動作電力検出手段と、前記第一バッテリと前記第二バッテリとの間を開閉する開閉手段と、前記開閉手段に流れる電流量を検出する電流量検出手段と、前記開閉手段を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記電圧検出手段が検出する前記第一バッテリの電圧、前記動作電力検出手段が検出する前記電動過給機の動作電力および前記開閉手段に流れる電流に応じて、前記開閉手段を制御するものである。
また、本発明に係る電動過給機の電源制御装置の前記コントローラは、前記電圧検出手段が検出する前記第一バッテリの電圧が予め定められた電圧値を下回った場合に、前記開閉手段を制御し、前記第一バッテリと前記第二バッテリとを遮断する。
また、本発明に係る電動過給機の電源制御装置の前記コントローラは、前記電動過給機の動作電力が予め定められた電力を上回った場合、前記開閉手段を制御し、前記第一バッテリと前記第二バッテリとを遮断する。
また、本発明に係る電動過給機の電源制御装置の前記コントローラは、前記電動過給機の動作電力が予め定められた電力を上回った場合、前記開閉手段を制御し、前記第一バッテリと前記第二バッテリとを遮断する。
本発明によれば、コントローラは、電圧検出手段が検出する第一バッテリの電圧、動作電力検出手段が検出する電動過給機の動作電力および開閉手段に流れる電流に応じて、開閉手段を制御する。
これにより、電動過給機の駆動によって生じる電源の電圧降下や電圧変動による車載電装品への悪影響を抑制し、安定的な電力供給を行うことができる電動過給機の電源制御装置を提供できる。
これにより、電動過給機の駆動によって生じる電源の電圧降下や電圧変動による車載電装品への悪影響を抑制し、安定的な電力供給を行うことができる電動過給機の電源制御装置を提供できる。
また、本発明によれば、車載電装品へ電力供給を行う第一バッテリの電圧値が所定の値より下回った場合あるいは電動過給機の駆動時に電動過給機の動作電力が所定の電力値より上回った場合、車載電装品へ電力供給を行う第一バッテリと電動過給機へ電力供給を行う第二バッテリ間を開閉する開閉手段により電力供給を遮断する。
これにより、電動過給機の駆動時に生じる大電流によって第一バッテリ端子の電圧降下および電圧変動を抑制できる。
これにより、電動過給機の駆動時に生じる大電流によって第一バッテリ端子の電圧降下および電圧変動を抑制できる。
以下、図面に基づいて、この発明の一実施の形態例について説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のみのであることを表す。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る「電動過給機の電源制御装置１０００」を搭載したガソリンエンジンの全体構成を示す図であり、好ましい実施の形態例の１つを示す。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のみのであることを表す。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る「電動過給機の電源制御装置１０００」を搭載したガソリンエンジンの全体構成を示す図であり、好ましい実施の形態例の１つを示す。
ガソリンエンジン１６は、多気筒エンジンの一気筒のみを断面図として示している。
なお、本実施の形態で説明する内燃機関は、多気筒のガソリンエンジンであるが、ディーゼルエンジンでもロータリーエンジンでも良い。
また、エンジンの燃焼方式については、シリンダ１５内に取り付けられたインジェクタ１３によって燃料を噴射する直噴エンジンだけではなく、スロットルバルブ１０後のインテークマニホールド（intake-manifold）１１内に燃料を噴射するポート噴射エンジンに
も適用することも可能である。
なお、本実施の形態で説明する内燃機関は、多気筒のガソリンエンジンであるが、ディーゼルエンジンでもロータリーエンジンでも良い。
また、エンジンの燃焼方式については、シリンダ１５内に取り付けられたインジェクタ１３によって燃料を噴射する直噴エンジンだけではなく、スロットルバルブ１０後のインテークマニホールド（intake-manifold）１１内に燃料を噴射するポート噴射エンジンに
も適用することも可能である。
図１に基づいて、電動過給機３を搭載したガソリンエンジンの駆動について説明する。
大気中から取り込まれた空気は、まず、エアクリーナー５によって大気中の塵埃が取り除かれる。
次に、エアクリーナー５によって塵埃が取り除かれた空気は、コンプレッサ上流通路６を通り、電動過給機３のコンプレッサインペラ（インペラ：羽根）７を介して圧縮される。
電動過給機３のコンプレッサインペラ７はタービンホイール１８と同軸上にあり、タービンホイール１８と電動機４のいずれによっても駆動が可能な構成である。
コンプレッサ下流通路８を通り圧縮された空気は、圧力上昇により温度が上昇しているため、充填効率を向上させる目的でインタークーラ９によって冷却を行う。
大気中から取り込まれた空気は、まず、エアクリーナー５によって大気中の塵埃が取り除かれる。
次に、エアクリーナー５によって塵埃が取り除かれた空気は、コンプレッサ上流通路６を通り、電動過給機３のコンプレッサインペラ（インペラ：羽根）７を介して圧縮される。
電動過給機３のコンプレッサインペラ７はタービンホイール１８と同軸上にあり、タービンホイール１８と電動機４のいずれによっても駆動が可能な構成である。
コンプレッサ下流通路８を通り圧縮された空気は、圧力上昇により温度が上昇しているため、充填効率を向上させる目的でインタークーラ９によって冷却を行う。
この空気（ポート噴射エンジンの場合は混合気）が、アクチュエータによって駆動されるスロットルバルブ１０の開度に応じて、エンジン１６内に吸入される。
吸入弁１２が開いて過給された空気は、シリンダ１５内に充填され、充填された空気を点火プラグ１４により点火させ、燃焼させる。燃焼ガスは、排気弁１７により排気され、タービンホイール１８を駆動する。
排気ガスによりタービンホイール１８が十分な回転数が得られる場合は、排気エネルギーを利用し発電による電力回生を行う。
吸入弁１２が開いて過給された空気は、シリンダ１５内に充填され、充填された空気を点火プラグ１４により点火させ、燃焼させる。燃焼ガスは、排気弁１７により排気され、タービンホイール１８を駆動する。
排気ガスによりタービンホイール１８が十分な回転数が得られる場合は、排気エネルギーを利用し発電による電力回生を行う。
図２は、本実施の形態による「電動過給機の電源制御装置」の構成を示す図である。
本実施の形態による電動過給機の電源制御装置は、電動過給機３と、該電動過給機３の駆動制御を行うと共に電動過給機３の動作電力量を検出できるインバータ２と、車載電装品１０１あるいは電動過給機３などへの電力供給を制御する電力供給制御装置１を備えている。
本実施の形態による電動過給機の電源制御装置は、電動過給機３と、該電動過給機３の駆動制御を行うと共に電動過給機３の動作電力量を検出できるインバータ２と、車載電装品１０１あるいは電動過給機３などへの電力供給を制御する電力供給制御装置１を備えている。
電力供給制御装置１は、車載電装品１０１と、車載電装品１０１への電力供給を行う第一バッテリ１０２と、インバータ２を介して電動過給機３に電力供給を行う第二バッテリ１０４と、車載電装品１０１への電力供給と第一バッテリ１０２あるいは第二バッテリ１０４を充電するための発電機１０３と、第一バッテリ１０２の充電電圧を検出する電圧計１０５と、電動過給機３の電力供給源と車載電装品１０１の電力供給源との間を開閉する開閉スイッチ（即ち、第一バッテリ１０２および発電機３と第二バッテリ１０４との間を開閉する開閉手段）１０７と、開閉スイッチ１０７に流れる電流を検出する電流計１０６と、開閉スイッチ１０７を制御するコントローラ１０８とから主に構成される。
電動過給機３は、排気エネルギーを利用して駆動するターボチャージャに電動機４を取り付け、エンジン回転数が低回転時の過給機の過給不足分を補う。
過給圧が必要量以上で排気エネルギーに余裕がある場合は、電動過給機３を発電機として利用し、第二バッテリ１０４を充電する。
なお、電動過給機３は、ターボチャージャに電動機４が取り付けられている電動アシストターボチャージャでなくとも、吸気通路上に配置され電動機により過給する電動コンプレッサを用いても良い。
過給圧が必要量以上で排気エネルギーに余裕がある場合は、電動過給機３を発電機として利用し、第二バッテリ１０４を充電する。
なお、電動過給機３は、ターボチャージャに電動機４が取り付けられている電動アシストターボチャージャでなくとも、吸気通路上に配置され電動機により過給する電動コンプレッサを用いても良い。
インバータ２は、電動過給機３を駆動制御するものであって、内燃機関の回転数・ターボチャージャの回転数・スロットルポジション・吸入圧・吸入空気量等の指令値を受けて、電動過給機３を駆動制御する。
また、インバータ２は、電動過給機３の動作電力を検出し、コントローラ１０８に検出した電力値を送信する。
また、インバータ２は、電動過給機３の動作電力を検出し、コントローラ１０８に検出した電力値を送信する。
発電機１０３はオルタネータであり、内燃機関で発生するエネルギーを電気エネルギーに変換する。
本実施の形態では、発電機１０３は、車載電装品１０１への電力供給および第一バッテリ１０２の充電を行う。
また、第一バッテリ１０２が十分な充電量であるならば、コントローラ１０８によって開閉スイッチ１０７を閉じ、発電機１０３および第一バッテリ１０２によって第二バッテリ１０４を充電する。
本実施の形態では、発電機１０３は、車載電装品１０１への電力供給および第一バッテリ１０２の充電を行う。
また、第一バッテリ１０２が十分な充電量であるならば、コントローラ１０８によって開閉スイッチ１０７を閉じ、発電機１０３および第一バッテリ１０２によって第二バッテリ１０４を充電する。
車載電装品１０１としては、例えば、カーオーディオやヘッドランプ等の電気機器が挙げられる。
車載電装品１０１は、発電機１０３および第一バッテリ１０２によって電力供給が行われている。
開閉スイッチ１０７が閉じている場合、第一バッテリ１０２、第二バッテリ１０４、発電機１０３および排気エネルギーの余裕分を電動過給機３にて発電することで車載電装品１０１に電力を供給する。
車載電装品１０１は、発電機１０３および第一バッテリ１０２によって電力供給が行われている。
開閉スイッチ１０７が閉じている場合、第一バッテリ１０２、第二バッテリ１０４、発電機１０３および排気エネルギーの余裕分を電動過給機３にて発電することで車載電装品１０１に電力を供給する。
第一バッテリ１０２は、鉛蓄電池を利用し、主に車載電装品１０１に電力供給行う。
第一バッテリ１０２の充電量に余裕があり、電動過給機３の動作電力が予め定められた値を下回る場合、コントローラ１０８によって開閉スイッチ１０７を閉じ、第一バッテリ１０２および発電機１０３によって第二バッテリ１０４の充電を行う。
第一バッテリ１０２の充電量に余裕があり、電動過給機３の動作電力が予め定められた値を下回る場合、コントローラ１０８によって開閉スイッチ１０７を閉じ、第一バッテリ１０２および発電機１０３によって第二バッテリ１０４の充電を行う。
第二バッテリ１０４は、第一バッテリ１０２より内部抵抗が低く、例えば、常温での満充電時の内部抵抗が１０mΩ以下の蓄電池を使用する。
内部抵抗が低いことにより充放電特性が良く、電動過給機３の駆動に必要な大電流に対応でき、充電時も効率よく充電が可能である。
内部抵抗が低いことにより充放電特性が良く、電動過給機３の駆動に必要な大電流に対応でき、充電時も効率よく充電が可能である。
コントローラ１０８は、第一バッテリ１０２と第二バッテリ１０４とを遮断する開閉スイッチ１０７を動作させるための電子制御装置である。
コントローラ１０８は、第一バッテリ１０２の充電電圧を検出する電圧計１０５の検出電圧と電動過給機３の動作電力値を開閉判定基準とし、第一バッテリ１０２の電圧値（即ち、電圧計１０５の検出電圧）が所定の電圧値よりも下回った場合、および電動過給機３の駆動電力値が所定の電力値よりも上回った場合、開閉スイッチ１０７を開く。
これにより、電動過給機３による車載電装品１０１への電気的影響を抑制できる。
コントローラ１０８は、第一バッテリ１０２の充電電圧を検出する電圧計１０５の検出電圧と電動過給機３の動作電力値を開閉判定基準とし、第一バッテリ１０２の電圧値（即ち、電圧計１０５の検出電圧）が所定の電圧値よりも下回った場合、および電動過給機３の駆動電力値が所定の電力値よりも上回った場合、開閉スイッチ１０７を開く。
これにより、電動過給機３による車載電装品１０１への電気的影響を抑制できる。
また、電動過給機３が駆動しておらず、第二バッテリ１０４が所定の電圧以上であり、開閉スイッチ１０７に流れこむ電流が所定値以下の場合、第一バッテリ１０２および第二
バッテリ１０４の充電電圧が均一であると判断し、開閉スイッチ１０７を開く。
なお、本実施の形態では、コントローラ１０８で開閉スイッチ１０７を制御するが、例えばインバータ２やエンジンＥＣＵ等に開閉スイッチ制御機能を集約しても良い。
バッテリ１０４の充電電圧が均一であると判断し、開閉スイッチ１０７を開く。
なお、本実施の形態では、コントローラ１０８で開閉スイッチ１０７を制御するが、例えばインバータ２やエンジンＥＣＵ等に開閉スイッチ制御機能を集約しても良い。
図３は、本実施の形態における電動過給機３が駆動時の電力供給処理を示すフローチャートである。
図３に基づいて、電動過給機３が駆動時の電力供給動作の説明をする。
まず、開閉スイッチ（開閉手段）１０７が閉じた状態から始まり、電動過給機３の動作電力が所定値以上か以下かを判定する。
図３に基づいて、電動過給機３が駆動時の電力供給動作の説明をする。
まず、開閉スイッチ（開閉手段）１０７が閉じた状態から始まり、電動過給機３の動作電力が所定値以上か以下かを判定する。
電動過給機３の動作電力が所定値以上であると判定した場合（ステップＳ３０１）は、コントローラ１０８は開閉スイッチ１０７を開き（ステップＳ３０２）、発電機１０３および第一バッテリ１０２より車載電装品１０１に電力供給を行う。（ステップＳ３０３）
また、電動過給機３は第二バッテリ１０４から電力供給を行う。（ステップＳ３０３）
これにより、電動過給機３による車載電装品１０１への電気的な影響が抑制できる。
また、電動過給機３は第二バッテリ１０４から電力供給を行う。（ステップＳ３０３）
これにより、電動過給機３による車載電装品１０１への電気的な影響が抑制できる。
電動過給機３の動作電力が所定値以下と判定した場合は、第一バッテリ１０２の充電電圧量を検出し車載電装品１０１に十分な電力供給が行えるか判定する。
第一バッテリ１０２の充電電圧量が所定値より下回った場合（ステップＳ３０４）は、開閉スイッチ１０７を開き（ステップＳ３０２）、発電機１０３と第一バッテリ１０２により車載電装品１０１へ電力供給を行う。（ステップＳ３０３）
第一バッテリ１０２の充電電圧量が所定値を上回った場合は、開閉スイッチ１０７を閉じ（ステップＳ３０５）、発電機１０３と第一バッテリ１０２と第二バッテリ１０４により車載電装品１０１および電動過給機３に電力供給を行う。（ステップＳ３０６）
第一バッテリ１０２の充電電圧量が所定値より下回った場合（ステップＳ３０４）は、開閉スイッチ１０７を開き（ステップＳ３０２）、発電機１０３と第一バッテリ１０２により車載電装品１０１へ電力供給を行う。（ステップＳ３０３）
第一バッテリ１０２の充電電圧量が所定値を上回った場合は、開閉スイッチ１０７を閉じ（ステップＳ３０５）、発電機１０３と第一バッテリ１０２と第二バッテリ１０４により車載電装品１０１および電動過給機３に電力供給を行う。（ステップＳ３０６）
図４は、本実施の形態における電動過給機３が停止時の充電処理を示すフローチャートである。
図４に基づいて、電動過給機３が停止時の充電動作の説明をする。
まず、開閉スイッチ（開閉手段）１０７に流れる電流値を電流計１０６により検出し、第一バッテリ１０２と第二バッテリ１０４間の電力供給が行われているかを判定する。
開閉スイッチ１０７が開いた状態で図４に示す電動過給機停止時の電力供給フローチャートに移行してきた場合、開閉スイッチ１０７に流れる電流値は所定値以下になるため、開閉スイッチ１０７を開いた状態を保つ。
発電機１０３により第一バッテリ１０２を充電し、過給圧が必要量以上のとき排気エネルギーの余裕分を電動過給機３により発電し、第二バッテリ１０４を充電する。
図４に基づいて、電動過給機３が停止時の充電動作の説明をする。
まず、開閉スイッチ（開閉手段）１０７に流れる電流値を電流計１０６により検出し、第一バッテリ１０２と第二バッテリ１０４間の電力供給が行われているかを判定する。
開閉スイッチ１０７が開いた状態で図４に示す電動過給機停止時の電力供給フローチャートに移行してきた場合、開閉スイッチ１０７に流れる電流値は所定値以下になるため、開閉スイッチ１０７を開いた状態を保つ。
発電機１０３により第一バッテリ１０２を充電し、過給圧が必要量以上のとき排気エネルギーの余裕分を電動過給機３により発電し、第二バッテリ１０４を充電する。
開閉スイッチ１０７が閉じた状態で図４に示す電動過給機停止時の電力供給フローチャートに移行してきた場合は、開閉スイッチ１０７に流れる電流値を電流計１０６により検出し、予め決められた所定値より下回った場合（ステップＳ４０１）、第二バッテリ１０４の充電量が満充電に近づいていると判断し、開閉スイッチ１０７を開く。（ステップＳ４０２）
開閉スイッチ１０７に流れる電流値が予め決められた所定値より上回った場合、第一バッテリ１０２の充電電圧を検出し、第一バッテリ１０２に充電が行えるか判定する。
第一バッテリ１０２の充電電圧が予め決められた所定値より下回った場合（ステップＳ４０４）、開閉スイッチ１０７を開き（ステップＳ４０２）、発電機１０３により第一バッテリ１０２を充電する。（ステップＳ４０３）
開閉スイッチ１０７に流れる電流値が予め決められた所定値より上回った場合、第一バッテリ１０２の充電電圧を検出し、第一バッテリ１０２に充電が行えるか判定する。
第一バッテリ１０２の充電電圧が予め決められた所定値より下回った場合（ステップＳ４０４）、開閉スイッチ１０７を開き（ステップＳ４０２）、発電機１０３により第一バッテリ１０２を充電する。（ステップＳ４０３）
第一バッテリ１０２の充電電圧が予め決められた値より上回った場合、開閉スイッチ１０７を閉じ（ステップＳ４０５）、発電機１０３を発電し、第一バッテリ１０２および第二バッテリ１０４を充電する。（ステップＳ４０６）
本実施の形態によると、第一バッテリ１０２の充電電圧と電動過給機３の電力量に応じて第一バッテリ１０２と第二バッテリ１０４間の開閉スイッチ１０７を開くので、電動過給機３の駆動時に生じる第一バッテリ１０２の電圧降下や電圧変動をなくし、第一バッテリ１０２に接続されている車載電装品１０１の誤作動を防止することが可能になる。
本実施の形態によると、第一バッテリ１０２の充電電圧と電動過給機３の電力量に応じて第一バッテリ１０２と第二バッテリ１０４間の開閉スイッチ１０７を開くので、電動過給機３の駆動時に生じる第一バッテリ１０２の電圧降下や電圧変動をなくし、第一バッテリ１０２に接続されている車載電装品１０１の誤作動を防止することが可能になる。
また、開閉スイッチ１０７が閉じている場合、第一バッテリ１０２および第二バッテリ１０４で充電不足分を補い合い、発電機１０３と排気エネルギーを用いて電動過給機３で発電し充電する。
これにより、エンジン出力より発電する発電機１０３だけで充電するより、短時間かつエンジン負荷を軽減して充電を行うことが可能になる。
これにより、エンジン出力より発電する発電機１０３だけで充電するより、短時間かつエンジン負荷を軽減して充電を行うことが可能になる。
なお、本実施形態では第一バッテリ１０２の充電量は電圧計１０５で検出していたが、電流計またはバッテリのSOCを用いることで充電量を検出すると、より正確な値によって
開閉スイッチ１０７の制御を行い、同様の効果を得ることが可能となる。
また、本実施形態ではインバータ２で電動過給機３の電力消費を検出していたが、電流計または電圧計を用いて検出することでより簡易な構成で制御を行い、同様の効果を得ることが可能となる。
開閉スイッチ１０７の制御を行い、同様の効果を得ることが可能となる。
また、本実施形態ではインバータ２で電動過給機３の電力消費を検出していたが、電流計または電圧計を用いて検出することでより簡易な構成で制御を行い、同様の効果を得ることが可能となる。
以上説明したとおり、本実施の形態による電動過給機の電源制御装置は、内燃機関の吸気通路上に配置されて電動機４により駆動される電動過給機３と、電動過給機３の駆動制御を行うインバータ２と、インバータ２を介しての電動過給機３への電力供給および電動過給機３以外の車載電装品１０１への電力供給を制御する電力供給制御装置１とを備えた電動過給機の電源制御装置であって、電力供給制御装置１は、内燃機関の動力により発電する発電機１０３と、車載電装品１０１への電力供給を行うための第一バッテリ１０２と、第一バッテリ１０２の電圧を検出する電圧検出手段１０５と、電動過給機３への電力供給を行うための第二バッテリ１０４と、電動過給機３の動作電力を検出する動作電力検出手段（インバータ２が有している機能の１つ）と、第一バッテリ１０２と第二バッテリ１０４との間を開閉する開閉手段１０７と、開閉手段１０７に流れる電流量を検出する電流量検出手段１０６と、開閉手段１０７を制御するコントローラ１０８を備え、コントローラ１０８は、電圧検出手段１０５が検出する第一バッテリ１０２の電圧、動作電力検出手段が検出する電動過給機３の動作電力および開閉手段１０７に流れる電流に応じて、前記開閉手段１０７を制御する。
従って、本実施の形態によれば、電動過給機の駆動によって生じる電源の電圧降下や電圧変動による車載電装品への悪影響を抑制し、安定的な電力供給を行うことができる。
従って、本実施の形態によれば、電動過給機の駆動によって生じる電源の電圧降下や電圧変動による車載電装品への悪影響を抑制し、安定的な電力供給を行うことができる。
また、本実施の形態によれば、コントローラ１０８は、電圧検出手段１０５が検出する第一バッテリ１０２の電圧が予め定められた電圧値を下回った場合に、開閉手段１０７を制御し、第一バッテリ１０２と第二バッテリ１０４とを遮断する。
また、本実施の形態によれば、コントローラ１０８は、電動過給機３の駆動時に電動過給機の動作電力が所定の電力値より上回った場合、車載電装品１０１へ電力供給を行う第一バッテリ１０２と電動過給機３へ電力供給を行う第二バッテリ１０４間を開閉する開閉手段１０７により電力供給を遮断する。
これにより、電動過給機の駆動時に生じる大電流によって第一バッテリ端子の電圧降下および電圧変動を抑制できる。
また、本実施の形態によれば、コントローラ１０８は、電動過給機３の駆動時に電動過給機の動作電力が所定の電力値より上回った場合、車載電装品１０１へ電力供給を行う第一バッテリ１０２と電動過給機３へ電力供給を行う第二バッテリ１０４間を開閉する開閉手段１０７により電力供給を遮断する。
これにより、電動過給機の駆動時に生じる大電流によって第一バッテリ端子の電圧降下および電圧変動を抑制できる。
また、本実施の形態によれば、第二バッテリ１０４の内部抵抗は、第一バッテリ１０２の内部抵抗より小さく、例えば、常温での満充電時の内部抵抗は１０mΩ以下である。
内部抵抗が小さいことにより充放電特性が良く、電動過給機３の駆動に必要な大電流に対応でき、充電時も効率よく充電が可能である。
内部抵抗が小さいことにより充放電特性が良く、電動過給機３の駆動に必要な大電流に対応でき、充電時も効率よく充電が可能である。
また、本実施の形態によれば、電動過給機３が駆動していない状態で第二バッテリ１０４が予め決められた電圧以上であり、開閉手段１０７に流れる電流が予め決められた電流値以下の場合、開閉手段１０７を制御し、第一バッテリ１０２と第二バッテリ１０４とを遮断する。
即ち、電動過給機３が駆動しておらず、第二バッテリ１０４が所定の電圧以上であり、開閉スイッチ１０７に流れこむ電流が所定値以下の場合、第一バッテリ１０２および第二バッテリ１０４の充電電圧が均一であると判断し、開閉スイッチ１０７を開く。
これにより、第一バッテリ１０２および発電機１０３によって第二バッテリ１０４への過充電を防止できると共に開閉スイッチ１０７を閉じるために使用する消費電力をカットできる。
即ち、電動過給機３が駆動しておらず、第二バッテリ１０４が所定の電圧以上であり、開閉スイッチ１０７に流れこむ電流が所定値以下の場合、第一バッテリ１０２および第二バッテリ１０４の充電電圧が均一であると判断し、開閉スイッチ１０７を開く。
これにより、第一バッテリ１０２および発電機１０３によって第二バッテリ１０４への過充電を防止できると共に開閉スイッチ１０７を閉じるために使用する消費電力をカットできる。
本発明は、電動過給機の駆動によって生じる電源の電圧降下や電圧変動による車載電装品への悪影響を抑制し、安定的な電力供給を行うことができる電動過給機の電源制御装置の実現に有用である。
１ 電動過給機電源制御装置 ２ インバータ
３ 電動過給機 ４ 電動機、
１０１ 車載電装品 １０２ 第一バッテリ
１０３ 発電機 １０４ 第二バッテリ
１０５ 電圧計 １０６ 電流計
１０７ 開閉スイッチ １０８ コントローラ
３ 電動過給機 ４ 電動機、
１０１ 車載電装品 １０２ 第一バッテリ
１０３ 発電機 １０４ 第二バッテリ
１０５ 電圧計 １０６ 電流計
１０７ 開閉スイッチ １０８ コントローラ
Claims (6)
- 内燃機関の吸気通路上に配置されて電動機により駆動される電動過給機と、前記電動過給機の駆動制御を行うインバータと、前記インバータを介しての前記電動過給機への電力供給および前記電動過給機以外の車載電装品への電力供給を制御する電力供給制御装置とを備えた電動過給機の電源制御装置であって、
前記電力供給制御装置は、内燃機関の動力により発電する発電機と、前記車載電装品への電力供給を行うための第一バッテリと、前記第一バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、前記電動過給機への電力供給を行うための第二バッテリと、前記電動過給機の動作電力を検出する動作電力検出手段と、前記第一バッテリと前記第二バッテリとの間を開閉する開閉手段と、前記開閉手段に流れる電流量を検出する電流量検出手段と、前記開閉手段を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、前記電圧検出手段が検出する前記第一バッテリの電圧、前記動作電力検出手段が検出する前記電動過給機の動作電力および前記開閉手段に流れる電流に応じて、前記開閉手段を制御することを特徴とする電動過給機の電源制御装置。 - 前記コントローラは、前記電圧検出手段が検出する前記第一バッテリの電圧が予め定められた電圧値を下回った場合に、前記開閉手段を制御し、前記第一バッテリと前記第二バッテリとを遮断することを特徴とする請求項１に記載の電動過給機の電源制御装置。
- 前記コントローラは、前記電動過給機の動作電力が予め定められた電力を上回った場合、前記開閉手段を制御し、前記第一バッテリと前記第二バッテリとを遮断することを特徴とする請求項１または２に記載の電動過給機の電源制御装置。
- 前記第二バッテリの内部抵抗は、前記第一バッテリの内部抵抗より小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動過給機の電源制御装置。
- 前記第二バッテリの常温での満充電時の内部抵抗は、１０mΩ以下であることを特徴と
する請求項４に記載の電動過給機の電源制御装置。 - 前記電動過給機が駆動していない状態で前記第二バッテリが予め決められた電圧以上であり、前記開閉手段に流れる電流が予め決められた電流値以下の場合、前記開閉手段を制御し、前記第一バッテリと前記第二バッテリとを遮断することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動過給機の電源制御装置。
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