JP5963826B2 - エンジン始動装置 - Google Patents
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Description
特許文献1では、本来、モータジェネレータを用いてエンジンを始動するハイブリッド車両に対して、更にスタータおよびモータジェネレータのための電力変換装置が必要となり、エンジン始動装置の構成が複雑化かつ大型化してしまうという課題があった。
図1A〜図1Dは、本発明の実施の形態1に係るエンジン始動装置の構成を示す概略図であり、本実施の形態1のエンジン始動装置をハイブリッド車両に適用した場合の一例を示している。図1A〜図1Dは、第1スイッチ4aおよび第2スイッチ4bのON(接続)およびOFF(切断)状態のみが異なっており、その他の構成は同じである。まず、図1Aを本実施の形態1の代表図として用いることにより、本実施の形態1のエンジン始動装置に係る各構成要素および機能について説明する。
ステップS102、S103において、高電圧バッテリ5が故障状態および出力制限状態のいずれでもない、すなわち、正常状態であると判定された場合には、制御ユニット17は、ステップS104aにおいて、図1Aに示すように、第1スイッチ4aをONして、高電圧バッテリ5を高電圧経路6に接続するとともに、第2スイッチ4bをOFFして低電圧バッテリ8を高電圧経路6から切断する。この結果、高電圧バッテリ5が、モータジェネレータ1aを駆動してエンジン3を始動する。
ステップS102、S103において、高電圧バッテリ5が、故障状態ではないが出力制限状態であると判定された場合には、制御ユニット17は、ステップS104bにおいて、図1Bに示すように、第1スイッチ4aをOFFして、高電圧バッテリ5を高電圧経路6から切断するとともに、第2スイッチ4bをONして低電圧バッテリ8を高電圧経路6に接続する。この結果、低電圧バッテリ8が、モータジェネレータ1aを駆動してエンジン3を始動する。
ステップS102において、高電圧バッテリ5が故障状態であると判定された場合には、制御ユニット17は、ステップS104cにおいて、図1Bに示すように、第1スイッチ4aをOFFして、高電圧バッテリ5を高電圧経路6から切断するとともに、第2スイッチ4bをONして低電圧バッテリ8を高電圧経路6に接続する。この結果、低電圧バッテリ8が、モータジェネレータ1aを駆動してエンジン3を始動する。
Claims (7)
- 駆動動作および発電動作の双方向動作が可能なモータジェネレータと、
前記モータジェネレータを駆動して車両のエンジンを始動するための電力を供給するとともに前記モータジェネレータが発電した電力を蓄電する高電圧バッテリと、
前記車両の低電圧用補機類に電力を供給する、前記高電圧バッテリよりも出力電圧の低い低電圧バッテリと、
前記高電圧バッテリに接続された高電圧配線と、
前記低電圧バッテリに接続された低電圧配線と、
前記モータジェネレータと前記高電圧配線との間に設けられて電力の直流交流変換を行うインバータと、
前記高電圧配線の電圧を降圧して前記低電圧配線に出力する降圧型の電力変換装置と、
前記車両の状態に応じて前記エンジン、前記モータジェネレータおよび前記インバータを制御する制御ユニットと、
を備えたエンジン始動装置であって、
前記高電圧バッテリと前記高電圧配線との間に設けられて前記高電圧バッテリと前記インバータとの間の接続をONまたはOFFする第1スイッチと、
前記低電圧配線と前記高電圧配線との間に設けられて前記低電圧バッテリと前記インバータとの間の接続をONまたはOFFする第2スイッチと、
前記高電圧バッテリの温度および充電状態を監視して前記制御ユニットに出力する状態検出部と、
を更に備え、
前記制御ユニットは、
前記高電圧バッテリの温度および充電状態の情報を基に、前記高電圧バッテリが前記エンジンを始動させる電力を出力できない出力制限状態または故障状態を判定し、
前記高電圧バッテリが前記出力制限状態または故障状態でない場合には、前記第1スイッチをON、前記第2スイッチをOFFとすることにより、前記高電圧バッテリの電力を用いて前記エンジンを始動し、
前記高電圧バッテリが前記出力制限状態または故障状態である場合には、前記第1スイッチをOFF、前記第2スイッチをONとすることにより、前記低電圧バッテリの電力を用いて前記エンジンを始動する
エンジン始動装置。 - 前記制御ユニットは、
前記高電圧バッテリが前記故障状態でない場合には、前記エンジンが始動した後は前記第1スイッチをON、前記第2スイッチをOFFとし、
前記高電圧バッテリが前記故障状態である場合には、前記エンジンが始動した後は前記第1スイッチおよび前記第2スイッチをともにOFFとする
請求項1に記載のエンジン始動装置。 - 前記高電圧バッテリは、リチウムイオンバッテリであり、
前記第1スイッチは、前記高電圧バッテリに内蔵されている
請求項1または2に記載のエンジン始動装置。 - 前記低電圧バッテリは、鉛蓄電池であり、
前記第2スイッチは、前記インバータに内蔵されている
請求項1から3のいずれか1項に記載のエンジン始動装置。 - 前記第1スイッチおよび前記第2スイッチは半導体スイッチである
請求項1から4のいずれか1項に記載のエンジン始動装置。 - 前記低電圧バッテリと並列に設けられて前記制御ユニットにより制御されるキャパシタを更に備え、
前記制御ユニットは、
前記低電圧バッテリの電力を用いて前記エンジンを始動する場合には、前記キャパシタの出力電力を併用して前記モータジェネレータを駆動して前記エンジンを始動する
請求項1から5のいずれか1項に記載のエンジン始動装置。 - 前記インバータは、
前記高電圧バッテリの電力を用いて前記モータジェネレータを駆動する場合には、PWM変調方式を用い、
前記低電圧バッテリの電力を用いて前記モータジェネレータを駆動する場合には、PWM変調方式または矩形波通電方式を用いる
請求項1から6のいずれか1項に記載のエンジン始動装置。
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