JPH06346747A - 車両の電源装置 - Google Patents

車両の電源装置

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JPH06346747A
JPH06346747A JP5158027A JP15802793A JPH06346747A JP H06346747 A JPH06346747 A JP H06346747A JP 5158027 A JP5158027 A JP 5158027A JP 15802793 A JP15802793 A JP 15802793A JP H06346747 A JPH06346747 A JP H06346747A
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勝実 寺内
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敬治 岸下
Yoshio Sato
義雄 佐藤
Kiyoshi Takeuchi
清 竹内
Manabu Togawa
学 外川
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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  • Supercharger (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】タ−ボチャ−ジャ用回転電機の電動/発電に対
応する電源にコンデンサとバッテリを用い、それぞれの
電気的特性を活用する。 【構成】タ−ボチャ−ジャ1のタ−ビン軸に取付けた回
転電機2の電力変換器4にそれぞれリレ−を介してバッ
テリ3と大静電容量のコンデンサ5を接続し、回転電機
2の電動駆動時や発電作動時にはコントロ−ラ9により
両リレ−の制御により、充放電特性のよいコンデンサ5
を先に作動させてその特性を有効に利用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はタ−ボチャ−ジャのタ−
ビン軸に取付けた回転電機と電力の授受を行う車両の電
源装置に関し、特に静電容量の大きいコンデンサをバッ
テリと併用して電源に使用した車両の電源装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】エンジンの排気エネルギ−の回収により
吸気圧を高めるタ−ボチャ−ジャが広く利用されてお
り、この種のタ−ボチャ−ジャのタ−ビン軸に電動/発
電作動する回転電機を取付け、エンジンの運転状態に応
じ、電動機または発電機として作動させ、エンジントル
クの増大または排気エネルギ−を電力に回収することが
行われている。
【0003】一方、車両の電源として鉛バッテリ以外に
大静電容量を有する電気二重層コンデンサがその充放電
特性がよいため併用して使用され、例えば特開平4−2
87832号公報にはタ−ボチャ−ジャに取付けた回転
電機の発電出力により充電されたり、その電動駆動時に
はバッテリとともに電源となる電気二重層コンデンサを
用いた車両の電源装置が示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のように静電容量
の大きな電気二重層コンデンサは回転電機の電動または
発電作動時にバッテリと同様な電源として用いられる
が、単に置き換えただけでは、それぞれの電気的な特性
が十分に活用されないという問題がある。
【0005】本発明はこのようなバッテリと電気二重層
コンデンサとの容量や充放電特性を充分に考慮し、互い
の長所を生かすことにより効率のよい車両の電源装置を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、エンジンの運転状態に応じ電動/
発電作動する回転電機をタ−ボチャ−ジャに備えた車両
の電源装置において、発電作動時の回転電機の出力によ
り充電され電動駆動時に蓄えた電力を供給する蓄電素子
と、該蓄電素子と並列的に接続されるバッテリと、これ
らの蓄電素子やバッテリと回転電機との間の回路の制御
により前記蓄電素子を先行せしめる制御手段とを備えた
車両の電源装置が提供される。
【0007】
【作用】大容量のコンデンサとバッテリとを並列的に回
転電機に接続し、優先的にコンデンサの方を使うので、
バッテリのみの場合より充放電特性が改善される。
【0008】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図1は本発明にかかる車両の電源装置
の一実施例を示す構成ブロック図であり、同図におい
て、1はタ−ボチャ−ジャで、排気ガスエネルギ−によ
り駆動されるタ−ビン翼11と空気を圧縮するコンプレ
ッサ翼12との間には回転電機2が取付けられている。
【0009】回転電機2は電動機または発電機として作
動するもので、エンジンの運転状態に応じ、例えば発進
時やトルクアップを要するときは電動駆動され、コンプ
レッサ翼12の圧気作動を助勢してブ−スト圧を高めた
り、または排気エネルギ−に余裕のあるときは発電作動
により電力として回収し、バッテリ3などの充電用に供
するものである。
【0010】4は電力変換器で、供給された直流電力を
所定周波数の交流に変換し、回転電機2に通電して電動
駆動したり、または発電作動時の回転電機2からの交流
出力を整流して充電用の直流電力に変換するもので、そ
の制御指令は後述するコントロ−ラから発令される。
【0011】5は大静電容量のコンデンサで、例えば電
気二重層コンデンサを積層して許容電圧を高くするとと
もに大容量になされたものが用いられ、電力変換器4を
介する発電作動時の回転電機2からの電力や、バッテリ
3からの電力により充電されるものである。
【0012】6は発電機でエンジントルクにより駆動さ
れて発電しバッテリ3を充電する、いわゆるオルタネ−
タであり、バッテリ3に常時接続されているが電力変換
器4との間にはBリレ−7が介在されている。またコン
デンサ5と電力変換器4との間にはCリレ−8が接続さ
れ、これらのBリレ−7やCリレ−8の開閉はコントロ
−ラ9の指令により制御される。
【0013】コントロ−ラ9は電子制御装置からなり、
エンジンの運転状態やタ−ボチャ−ジャの状態に応じて
電力変換器4やBリレ−7、Cリレ−8に指令を発し、
バッテリ3やコンデンサ5の充放電の効率化を図るよう
に構成されている。
【0014】図2は本実施例の作動の一例を示す処理フ
ロ−図であり、同図に基づいて本実施例の作動を説明す
る。まずキ−オンして運転の初期にはステップ1でBリ
レ−7を閉じ、ステップ2では回転電機(TCG)2の
運転か否かをチェックし、運転しない場合はステップ9
に移ってCリレ−8を閉じ、バッテリ3を電源としてコ
ンデンサ5の充電を行っておく。
【0015】ステップ2でTCG2を運転する場合はス
テップ3に進み、発進の場合にはコンデンサ5の電荷を
優先的に使用するためステップ4で充電状態を確かめ、
十分に電荷があるときはステップ5にてBリレ−7をオ
フにし、コンデンサ5から通電してTCG2の電動駆動
を行い(ステップ6)、その後はBリレ−7を閉じてバ
ッテリ3を使用する(ステップ7,8)。
【0016】ステップ3で発進でなくステップ10に進
んだ場合は電動機運転か否かをチェックし、電動機運転
の場合やステップ4でコンデンサ5の電荷がない場合は
Cリレ−8をオフにする。そしてステップ10で電動機
運転でない場合はステップ12に移ってコンデンサ5の
充電を確かめ、十分な状態であればステップ13にてC
リレ−8をオフにし(ステップ13)、排気エネルギ−
による発電作動のTCG2の出力はステップ7にてのB
リレ−7の通電によりバッテリ3を充電させ、Cリレ−
8はオフに制御する(ステップ8)。
【0017】図3は本発明における他の実施例を示す構
成ブロック図であり、図1の実施例では大容量のコンデ
ンサを電力変換器4の前段に配置したが、図3の実施例
では電力変換器40の内部に組込んだものである。
【0018】したがって、同図における50は大静電容
量のコンデンサであるが、昇圧器となるDC−DCコン
バ−タ41の二次側に接続されるため、高電圧用として
積層度を大にした電気二重層コンデンサが用いられ、イ
ンバ−タ42との間に結線されている。なお、71はバ
ッテリ3を使用時のBリレ−、81はコンデンサ50を
使用時のCリレ−である。
【0019】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【0020】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
電気二重層コンデンサとバッテリとを共に使用し、充放
電特性の優れたコンデンサと、蓄電能力の大きいバッテ
リとのそれぞれの特性を生かし、急激に大電力を要する
回転電機の駆動初期にはコンデンサを用い、電力を持続
させる場合はバッテリを使用し、また充電の際にはコン
デンサを先に行ってその充放電特性を利用するので、両
者の特性が生かされて効率のよい電源装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図2】その実施例の作動を示す処理フロ−図である。
【図3】他の実施例を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
1…タ−ボチャ−ジャ 2…回転電機 3…バッテリ 4…電力変換器 5…コンデンサ 6…発電機 9…コントロ−ラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 清 神奈川県藤沢市土棚8番地 株式会社い すゞセラミックス研究所内 (72)発明者 外川 学 神奈川県藤沢市土棚8番地 株式会社い すゞセラミックス研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの運転状態に応じ電動/発電作動
    する回転電機をタ−ボチャ−ジャに備えた車両の電源装
    置において、発電作動時の回転電機の出力により充電さ
    れ電動駆動時に蓄えた電力を供給する蓄電素子と、該蓄
    電素子と並列的に接続されるバッテリと、これらの蓄電
    素子やバッテリと回転電機との間の回路の制御により前
    記蓄電素子の使用を先行せしめる制御手段とを備えたこ
    とを特徴とする車両の電源装置。
  2. 【請求項2】前記の蓄電素子は電気二重層コンデンサで
    あることを特徴とする請求項1記載の車両の電源装置。
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