JPH10295002A - Braking and auxiliary accelerating equipment for internal combustion engine - Google Patents

Braking and auxiliary accelerating equipment for internal combustion engine

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JPH10295002A
JPH10295002A JP10184397A JP10184397A JPH10295002A JP H10295002 A JPH10295002 A JP H10295002A JP 10184397 A JP10184397 A JP 10184397A JP 10184397 A JP10184397 A JP 10184397A JP H10295002 A JPH10295002 A JP H10295002A
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JP
Japan
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energy
circuit
flywheel
braking
combustion engine
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Application number
JP10184397A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihide Miyajima
寿英 宮島
Sadahito Hijikata
禎人 土方
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To rapidly store and release energy during braking and acceleration of a hybrid car, and to reduce the size of a battery. SOLUTION: As power storing means, a flywheel equipment 6, in which a motor generator 8 is coupled to the rotating shaft of a flywheel and the voltage at its electric terminal and a terminal voltage of a battery 5 are matched by a converter 9, is installed together with a battery 5, and energy generated in a rotary machine 2 during braking is regenerated from an inverter circuit 3 to the flywheel equipment 6 and the battery 5. Energy stored during auxiliary acceleration is supplied from an inverter circuit 3 to the rotary machine 2, and a drive force is given to an internal combustion engine. By doing this, the repetition number of times of charging/discharging of the battery 5 can be reduced, and the life and maintenance period of the battery can be made long.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関が接続された
車両を制動するときに発生する機械的エネルギを電気的
エネルギに変換して蓄積し、車両を加速するときに蓄積
された電気的エネルギを補助加速装置に供給して機械的
エネルギを発生させる装置に利用する。本発明は、HI
MRの名称で本願出願人が販売しているハイブリッド自
動車に搭載するに適する装置である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention converts mechanical energy generated when braking a vehicle connected to an internal combustion engine into electrical energy and stores the same, and stores the electrical energy when the vehicle is accelerated. The energy is supplied to the auxiliary accelerator and used for a device that generates mechanical energy. The present invention relates to HI
This is a device suitable for mounting on a hybrid vehicle sold by the present applicant under the name of MR.

【0002】[0002]

【従来の技術】環境保全および有限である石油資源の将
来を配慮して、自動車の動力を内燃機関動力から電気動
力に転換することが今後の開発の動向であり、この開発
は将来へ向けての長い道のりがある。内燃機関動力を一
挙に電気動力に転換することは、現状ではその見通しが
小さく、その中間形態として内燃機関動力と電気動力を
併用するハイブリッド自動車が開発されている。
2. Description of the Related Art It is a future development trend to convert automobile power from internal combustion engine power to electric power in consideration of environmental conservation and the future of finite petroleum resources. Has a long way to go. At present, it is difficult to convert the power of the internal combustion engine to electric power at once, and a hybrid vehicle using both the power of the internal combustion engine and the electric power has been developed as an intermediate form.

【0003】本願出願人は、ハイブリッド自動車の一つ
の形態として、国際公表公報WO88/06107(国
際出願番号PCT/JP88/00157)に発明を開
示した。これは、内燃機関の回転軸にかご形誘導機を直
結し、このかご形誘導機を発電機としてあるいは電動機
として動作させることにより、内燃機関を搭載した車両
の制動装置として、あるいは内燃機関の補助加速装置と
して利用するものである。この従来例装置は、図9に例
示する構成であり、蓄電手段(従来は蓄電池)と、この
かご形誘導機の多相交流回路とその蓄電手段の直流回路
とを双方向に電気エネルギを変換して結合するインバー
タ回路と、このインバータ回路を制御する制御回路(コ
ンピュータによる制御回路)とを備えた装置である。
The applicant of the present application has disclosed the invention as one form of a hybrid vehicle in International Publication WO88 / 06107 (International Application No. PCT / JP88 / 00157). This is because a squirrel-cage induction machine is directly connected to the rotating shaft of an internal-combustion engine, and this squirrel-cage induction machine is operated as a generator or an electric motor, so that the squirrel-cage induction machine is used as a braking device for a vehicle equipped with an internal-combustion engine, It is used as an accelerator. This prior art device has a configuration illustrated in FIG. 9, and converts electric energy bidirectionally between a power storage means (conventionally a storage battery), a polyphase AC circuit of the cage induction machine, and a DC circuit of the power storage means. And a control circuit (control circuit by a computer) for controlling the inverter circuit.

【0004】さらにこの装置では、制御回路は運転操作
にしたがって、かご形誘導機を内燃機関の補助動力装置
とする補助加速モードとかご形誘導機を車両の制動に利
用する制動モードとを設定し、補助加速モードではかご
形誘導機に内燃機関の回転速度を越える速度の回転磁界
を与えてかご形誘導機を電動機として動作させ、制動モ
ードではかご形誘導機に内燃機関の回転速度を下回る速
度の回転磁界を与えてかご形誘導機を発電機として動作
させるように制御する手段を含み、インバータ回路は、
補助加速モードでは蓄電手段に蓄積された電気エネルギ
の直流出力をかご形誘導機に多相交流出力として与え、
減速モードでは前記かご形誘導機の多相交流出力エネル
ギを直流出力として蓄電手段に与える回路手段を含む構
成である。ここで、蓄電手段としては従来から鉛蓄電池
が使用されている。現在、市街地を走行する定期バスや
環境問題の規制が厳重である観光地のバスなどとして、
販売供給されている本願出願人の商品は、図10に示す
ように、車両の床下に大きい電池室を設けてこの電池室
に直列接続された300Vの蓄電池が収納されている。
Further, in this device, the control circuit sets an auxiliary acceleration mode in which the squirrel-cage induction machine is used as an auxiliary power unit for the internal combustion engine and a braking mode in which the squirrel-cage induction machine is used for braking the vehicle in accordance with the driving operation. In the auxiliary acceleration mode, the squirrel cage induction machine is operated as an electric motor by applying a rotating magnetic field having a speed exceeding the rotation speed of the internal combustion engine to the squirrel cage induction machine, and in the braking mode, the speed is lower than the rotation speed of the squirrel cage induction machine. Means for controlling the cage induction machine to operate as a generator by applying a rotating magnetic field of
In the auxiliary acceleration mode, the DC output of the electric energy stored in the storage means is given to the cage-type induction machine as a polyphase AC output,
In the deceleration mode, the squirrel-cage induction machine includes circuit means for supplying the polyphase AC output energy of the squirrel-cage induction machine to the power storage means as a DC output. Here, a lead storage battery has been conventionally used as the power storage means. Currently, as a regular bus traveling in the city area or a tourist spot bus where environmental regulations are strict,
As shown in FIG. 10, the product of the applicant of the present invention, which is sold and supplied, has a large battery compartment provided under the floor of a vehicle, and a 300 V storage battery connected in series to the battery compartment is stored.

【0005】上記装置は、大型バスに実施され、本願出
願人はHIMRとの名称で製造販売している。この大型
バスは市街地を走行する市内バス、あるいは環境保全の
規制が厳しい観光地などで使用され好評を得ている。
[0005] The above device is implemented in a large bus and is manufactured and sold by the present applicant under the name of HIMR. This large bus is used in city buses that run in urban areas and in sightseeing spots where environmental protection regulations are strict.

【0006】一方、本願出願人は上記HIMRに想到す
る以前(昭和58年当時)に、内燃機関に連結された誘
導子形の電動発電機を使用して、制動および補助加速を
行う技術を研究した。このとき、フライホイール装置に
一時的にエネルギを蓄積する技術を提案しその内容を開
示した(特開昭60−32503号公報)。これは内燃
機関のフライホイールの周囲に凹凸を設け、これを利用
して誘導子形の電動発電機を構成するものであって、こ
の技術には、回転機を利用して、その多相交流による回
転磁界の速度をコンピュータ制御するとの技術思想はな
い。上記公開公報に開示した技術は、電池を搭載したハ
イブリッド自動車に関するものではない。特に、電池と
フライホイール装置を併設し、そのエネルギ配分をどの
ように制御するかについての開示はない。たしかに上記
公開公報に開示した発明は本願発明の基礎となったもの
であるが、本願発明の構成は上記公報に開示した技術の
構成とは基本的に大きく異なる。
[0006] On the other hand, before conceiving the above-mentioned HIMR (at the time of 1983), the present applicant researched a technique of performing braking and auxiliary acceleration using an inductor-type motor generator connected to an internal combustion engine. did. At this time, a technique for temporarily storing energy in the flywheel device has been proposed and the content thereof has been disclosed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-32503). In this technology, irregularities are provided around the flywheel of an internal combustion engine, and this is used to construct an inductor-type motor-generator. There is no technical idea of controlling the speed of the rotating magnetic field by the computer. The technology disclosed in the above publication is not related to a hybrid vehicle equipped with a battery. In particular, there is no disclosure of how to install a battery and a flywheel device side by side and control the energy distribution. Certainly, the invention disclosed in the above-mentioned publication is the basis of the invention of the present application, but the configuration of the present invention is fundamentally greatly different from the configuration of the technology disclosed in the above-mentioned publication.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記商品HIMRは、
性能のうえからは好評を得ているが、エネルギを蓄積す
るための電池にはまだ課題が残されており、その一つと
して小型化があげられる。また蓄電池は、一定の周期で
電極の状態や電解液の比重などを観測するとともに、補
充充電などの保守作業が必要であり、バスを運行する会
社など組織的に車両の管理をする場合はともかくとし
て、一般のガソリン・スタンドなどで保守管理を行うに
は適当ではない。
The above-mentioned product HIMR is
Although it has been well received in terms of performance, batteries for storing energy still have problems, one of which is miniaturization. In addition, storage batteries require maintenance work such as replenishment and charging while observing the state of the electrodes and the specific gravity of the electrolyte at regular intervals. Therefore, it is not appropriate to perform maintenance management at a general gas station or the like.

【0008】さらに、蓄電池は化学反応によりエネルギ
を蓄積あるいは放出する装置であるから、エネルギの蓄
積および放出の速度に自ずから制限がある。このエネル
ギ蓄積および放出の速度、つまり化学反応速度、を越え
る速度で電池を使用すると、電池の温度が上昇しエネル
ギに無駄が生じるほか、電極を劣化させて電池寿命を短
くすることになる。したがって、車両の制動時に一挙に
発生するエネルギを効率的に回生させ、補助加速時に一
挙に使用するエネルギを効率的に発生させるには、どう
しても電池の容量を大きくすることが必要になる。
[0008] Further, since the storage battery is a device for storing or releasing energy by a chemical reaction, the speed of storing and releasing energy is naturally limited. If the battery is used at a speed exceeding the energy storage and release speed, that is, the chemical reaction speed, the temperature of the battery rises, energy is wasted, and the electrode is deteriorated to shorten the battery life. Therefore, in order to efficiently regenerate energy generated at a time during braking of the vehicle and efficiently generate energy used at a time during assisted acceleration, it is absolutely necessary to increase the capacity of the battery.

【0009】このための対策として、一時的に多量に発
生するエネルギを放電させて制動力を向上させるため
に、回生すべきエネルギを抵抗器から放電させるための
回路が考えられた(特開昭63−265527号公
報)。また電池を小さくしてその代わりに静電容量(コ
ンデンサ)を併用する技術が考えられた(特開平5−2
60610号公報)。
As a countermeasure for this, a circuit for discharging energy to be regenerated from a resistor in order to temporarily discharge a large amount of generated energy and improve the braking force has been considered (Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho. 63-265527). Also, a technology has been considered in which a battery is made smaller and an electrostatic capacity (capacitor) is used in combination instead (Japanese Patent Laid-Open No. 5-2 / 1993).
No. 60610).

【0010】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、急速なエネルギ蓄積および急速なエネルギ放出
を可能とするエネルギ蓄積手段を提供することを目的と
する。本発明は、電池を小型化することができるハイブ
リッド自動車を提供することを目的とする。本発明は、
制動により発生するエネルギを有効に回生することがで
きる装置を提供することを目的とする。本発明は、ハイ
ブリッド自動車の電池の充放電繰り返し回数を低減し、
電池寿命を長くし、電池の保守周期を長くすることを目
的とする。
The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide an energy storage means which enables rapid energy storage and rapid energy release. An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle capable of reducing the size of a battery. The present invention
It is an object of the present invention to provide a device that can effectively regenerate energy generated by braking. The present invention reduces the number of charge / discharge repetitions of a battery of a hybrid vehicle,
An object of the present invention is to prolong battery life and prolong battery maintenance cycle.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、車両の制動時
に回生できるエネルギ量の限度を越えて一挙に発生した
エネルギを一時的に蓄積し、このエネルギを補助加速時
に有効に利用することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to temporarily store the energy generated at once in excess of the amount of energy that can be regenerated during braking of a vehicle, and to utilize this energy effectively during auxiliary acceleration. Features.

【0012】すなわち、本発明は、内燃機関の回転軸に
連結された回転機と、蓄電手段と、前記回転機の交流回
路と前記蓄電手段の直流回路とを双方向に電気エネルギ
を変換して結合するインバータ回路と、このインバータ
回路を制御する制御回路とを備えた内燃機関の制動およ
び補助加速装置において、前記蓄電手段として、蓄電池
と、フライホイール装置とが併設され、このフライホイ
ール装置は、フライホイールと、このフライホイールの
回転軸に結合された電動発電機と、この電動発電機の電
気端子の電圧を前記蓄電池の端子電圧と整合させる変換
器とを含むことを特徴とする。
That is, according to the present invention, a rotary machine connected to a rotating shaft of an internal combustion engine, a power storage means, an AC circuit of the rotary machine and a DC circuit of the power storage means convert electric energy in two directions. In a braking and auxiliary acceleration device for an internal combustion engine including an inverter circuit to be coupled and a control circuit for controlling the inverter circuit, a storage battery and a flywheel device are provided side by side as the power storage means. It includes a flywheel, a motor generator coupled to a rotating shaft of the flywheel, and a converter for matching a voltage of an electric terminal of the motor generator with a terminal voltage of the storage battery.

【0013】前記インバータ回路の直流側入出力を前記
蓄電池および前記フライホイール装置に分配する分配回
路を備え、前記制御回路はこの分配回路を制御する手段
を含むことが望ましく、さらに、前記分配回路を制御す
る手段は、制動モードでは前記インバータ回路の直流側
出力に現れる直流エネルギを前記フライホイール装置に
優先的に蓄積させ、そのフライホイール装置の蓄積エネ
ルギが大きくなり前記変換器の端子電圧が所定値V1
越えたときにその直流エネルギを前記蓄電池に蓄積させ
る制御手段と、補助加速モードでは前記フライホイール
装置の蓄積エネルギを前記蓄電池の蓄積エネルギに対し
て優先的に前記インバータ回路の直流入力に与え、その
フライホイール装置の蓄積エネルギが小さくなり前記変
換器の端子電圧が所定値V2 を下回るときに前記蓄電池
の蓄積エネルギを前記インバータ回路の直流入力に与え
るように制御する制御手段とを含むことが望ましい。
It is preferable that a distribution circuit for distributing the DC side input / output of the inverter circuit to the storage battery and the flywheel device is provided, and the control circuit includes means for controlling the distribution circuit. In the braking mode, the DC energy appearing on the DC output of the inverter circuit is preferentially stored in the flywheel device in the braking mode, and the stored energy of the flywheel device increases, and the terminal voltage of the converter becomes a predetermined value. and control means for storing the direct current energy to the storage battery when it exceeds V 1, the stored energy of the flywheel device is an auxiliary acceleration mode to the DC input of preferentially the inverter circuit with respect to the stored energy of the storage battery And the stored energy of the flywheel device becomes small, and the terminal voltage of the converter becomes It is desirable to include a control means for controlling the stored energy of the storage battery to provide the DC input of the inverter circuit when below value V 2.

【0014】制御回路は補助制動が有効になる操作(例
えば運転席の操舵輪に設けられた補助制動レバーによ
る)が行われたときに制動モードを設定し、回転機に内
燃機関の回転速度を下回る速度の回転磁界を与えて発電
機として動作させる。発電された電気エネルギはインバ
ータ回路により回転機の交流出力エネルギが直流出力と
して変換されて蓄電池に供給される。回転機が発電機と
して動作することにより、蓄電池への電気エネルギの回
生が行われるとともに、車両に制動力が与えられる。
The control circuit sets a braking mode when an operation for enabling the auxiliary braking (for example, by an auxiliary braking lever provided on a steering wheel of a driver's seat) is performed, and the rotation speed of the internal combustion engine is set to the rotating machine. A rotating magnetic field at a lower speed is applied to operate as a generator. The generated electric energy is converted by an inverter circuit into AC output energy of the rotating machine as a DC output and supplied to a storage battery. When the rotating machine operates as a generator, electric energy is regenerated to the storage battery and a braking force is applied to the vehicle.

【0015】また、補助加速操作(例えば操舵輪に設け
られた補助加速レバーによる)が行われたときには、制
御回路は補助加速モードを設定し、回転機に内燃機関の
回転速度を越える速度の回転磁界を与えて電動機として
動作させ、インバータ回路を制御して蓄電池に蓄積され
た電気エネルギの直流出力を回転機に交流出力として与
える。これにより内燃機関の回転軸に駆動力が加わり車
両は加速される。
When an auxiliary acceleration operation (for example, by an auxiliary acceleration lever provided on a steered wheel) is performed, the control circuit sets an auxiliary acceleration mode and causes the rotating machine to rotate at a speed exceeding the rotation speed of the internal combustion engine. A magnetic field is applied to operate the motor, and the inverter circuit is controlled to provide a DC output of the electric energy stored in the storage battery to the rotating machine as an AC output. As a result, a driving force is applied to the rotating shaft of the internal combustion engine, and the vehicle is accelerated.

【0016】この制動モードおよび補助加速モードの設
定は車両の走行中には運転操作により行われる。制御回
路は、制動モード設定時はインバータ回路からの直流エ
ネルギをフライホイール装置の電動発電機に供給し、電
動機としてこの電動発電機の回転軸に結合されたフライ
ホイールを回転させ、電気エネルギを機械エネルギとし
て蓄積する。
The setting of the braking mode and the auxiliary acceleration mode is performed by a driving operation while the vehicle is running. When the braking mode is set, the control circuit supplies the DC energy from the inverter circuit to the motor generator of the flywheel device, rotates the flywheel coupled to the rotating shaft of the motor generator as the motor, and converts the electric energy into mechanical energy. Store as energy.

【0017】また、補助加速モード設定時は、フライホ
イールに蓄積されたエネルギにより電動発電機を駆動
し、発生した電気エネルギをインバータ回路に供給す
る。インバータ回路はこの電気エネルギを回転機に適合
する交流エネルギに変換して、回転機を電動機として駆
動し車両の補助加速を行う。
When the auxiliary acceleration mode is set, the motor generator is driven by the energy stored in the flywheel, and the generated electric energy is supplied to the inverter circuit. The inverter circuit converts the electric energy into AC energy suitable for the rotating machine, drives the rotating machine as an electric motor, and performs auxiliary acceleration of the vehicle.

【0018】制御回路は蓄電池の端子電圧および電動発
電機の電気端子の電圧を取込み、変換器を制御して電圧
の整合を行い蓄電池およびフライホイール装置へのエネ
ルギの供給および取出しの制御を行う。
The control circuit takes in the terminal voltage of the storage battery and the voltage of the electric terminal of the motor generator, controls the converter to match the voltages, and controls the supply and extraction of energy to and from the storage battery and the flywheel device.

【0019】また、制御回路は分配回路を制御し、設定
したモードによってインバータ回路の直流側入出力を蓄
電池またはフライホイール装置の電動発電機のいずれか
に分配する。
The control circuit controls the distribution circuit, and distributes the DC input / output of the inverter circuit to either the storage battery or the motor generator of the flywheel device according to the set mode.

【0020】すなわち、制御回路は補助制動の操作が行
われたことにより制動モードを設定したときには、イン
バータ回路の直流側出力に現れる直流エネルギをフライ
ホイール装置の電動発電機に優先的に供給し、フライホ
イールを駆動してそのエネルギを主にフライホイールに
蓄積する。フライホイールの蓄積エネルギが大きくなる
と電動発電機の端子電圧が上昇する。制御回路はこの電
動発電機に接続された変換器の直流側の端子電圧を取込
み、その値が所定値V1 を越えたときに、分配回路を制
御してインバータ回路からの直流エネルギを蓄電池に蓄
積するように切替える。
That is, when the control circuit sets the braking mode due to the operation of the auxiliary braking, the DC energy appearing on the DC side output of the inverter circuit is preferentially supplied to the motor generator of the flywheel device, The flywheel is driven and its energy is mainly stored in the flywheel. As the energy stored in the flywheel increases, the terminal voltage of the motor generator increases. The control circuit takes in the DC-side of the terminal voltage of the converter connected to the electric generator, when its value exceeds a predetermined value V 1, the DC energy from the inverter circuit to the storage battery by controlling the distribution circuit Switch to accumulate.

【0021】また、運転操作にしたがって補助加速モー
ドを設定したときには、フライホイールに蓄積されたエ
ネルギが大きいときは電動発電機を発電機として動作さ
せ、フライホイールに蓄積したエネルギにより発生した
直流エネルギをインバータ回路の直流入力に蓄電池から
のエネルギに優先して供給する。この電動発電機から供
給する直流エネルギが小さくなり、変換器の直流側端子
電圧が所定値V2 を下回ったときには、補助加速に要す
るエネルギとしては不足しているので、分配回路を制御
し蓄電池の蓄積エネルギをインバータ回路の直流入力に
与え補助加速を行う。
When the auxiliary acceleration mode is set in accordance with the driving operation, the motor generator is operated as a generator when the energy stored in the flywheel is large, and the DC energy generated by the energy stored in the flywheel is converted. The DC input of the inverter circuit is supplied in preference to the energy from the storage battery. DC energy supplied from the electric generator becomes smaller, when the DC-side terminal voltage of the converter falls below a predetermined value V 2, since the missing as an energy required for assisting the acceleration, the control distribution circuit battery The stored energy is applied to the DC input of the inverter circuit to perform auxiliary acceleration.

【0022】このようにフライホイール装置を備え蓄電
池とのエネルギの分配を設定モードに応じて合理的に行
うことにより、急速なエネルギの蓄積および急速なエネ
ルギの放出を可能にすることができ、制動により発生す
るエネルギを有効に回生することができる。また、これ
にともなって蓄電池を小型化することができ、蓄電池の
充放電繰り返し回数を低減し、電池寿命を長くし、かつ
電池の保守周期を長くすることができる。
As described above, by providing the flywheel device and rationally distributing energy with the storage battery in accordance with the set mode, rapid energy storage and rapid energy release can be enabled, and braking can be performed. Thus, the energy generated can be effectively regenerated. In addition, the size of the storage battery can be reduced, the number of repetitions of charge / discharge of the storage battery can be reduced, the battery life can be prolonged, and the maintenance cycle of the battery can be prolonged.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0024】[0024]

【実施例】次に本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は本発明実施例装置の要部の構成を示すブロッ
ク図、図2は本発明実施例装置の電気回路の一例を示す
図、図3は本発明実施例装置におけるフライホイール装
置の実装例を示す図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of the apparatus of the embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of an electric circuit of the apparatus of the embodiment of the present invention, and FIG. FIG.

【0025】本発明実施例は、内燃機関1の回転軸に連
結された回転機2と、蓄電手段と、回転機2の交流回路
と蓄電手段の直流回路とを双方向に電気エネルギを変換
して結合するインバータ回路3と、このインバータ回路
3を制御する制御回路4とが備えられ、蓄電手段とし
て、蓄電池5と、フライホイール装置6とが併設され、
このフライホイール装置6には、フライホイール7と、
このフライホイール7の回転軸に結合された電動発電機
8と、この電動発電機8の電気端子の電圧を蓄電池5の
端子電圧と整合させる変換器9とが含まれる。
In the embodiment of the present invention, electric energy is bidirectionally converted between a rotating machine 2 connected to a rotating shaft of an internal combustion engine 1, a power storage means, an AC circuit of the rotating machine 2 and a DC circuit of the power storage means. And a control circuit 4 for controlling the inverter circuit 3. A storage battery 5 and a flywheel device 6 are provided side by side as power storage means.
The flywheel device 6 includes a flywheel 7,
A motor generator 8 coupled to the rotating shaft of the flywheel 7 and a converter 9 for matching the voltage of the electric terminals of the motor generator 8 with the terminal voltage of the storage battery 5 are included.

【0026】また、インバータ回路3の直流側入出力を
蓄電池5およびフライホイール装置6に分配する分配回
路11が備えられ、制御回路4にはこの分配回路11を
制御する手段が含まれる。
Further, there is provided a distribution circuit 11 for distributing the DC side input / output of the inverter circuit 3 to the storage battery 5 and the flywheel device 6, and the control circuit 4 includes means for controlling the distribution circuit 11.

【0027】この分配回路を制御する手段には、制動モ
ードではインバータ回路3の直流側出力に現れる直流エ
ネルギをフライホイール装置6に優先的に蓄積させ、そ
のフライホイール装置6の蓄積エネルギが大きくなり変
換器9の端子電圧が所定値V1 を越えたときにその直流
エネルギを蓄電池5に蓄積させる制御手段と、補助加速
モードではフライホイール装置6の蓄積エネルギを蓄電
池5の蓄積エネルギに対して優先的にインバータ回路3
の直流入力に与え、フライホイール装置6の蓄積エネル
ギが小さくなり変換器9の端子電圧が所定値V2 を下回
るときに蓄電池5の蓄積エネルギをインバータ回路3の
直流入力に与えるように制御する制御手段とが含まれ
る。
In the braking mode, the flywheel device 6 preferentially accumulates DC energy appearing at the DC output of the inverter circuit 3 so that the energy stored in the flywheel device 6 increases. Control means for accumulating the DC energy in the storage battery 5 when the terminal voltage of the converter 9 exceeds a predetermined value V 1 ; and in the auxiliary acceleration mode, the energy stored in the flywheel device 6 has priority over the energy stored in the storage battery 5. Inverter circuit 3
Of giving to the DC input, the control terminal voltage of the converter 9 accumulates energy of the flywheel device 6 is reduced is controlled to provide the stored energy of the storage battery 5 to a DC input of the inverter circuit 3 when below the predetermined value V 2 Means.

【0028】フライホイール装置6の入力側にはインバ
ータ回路3からの直流電圧を検出する電圧検出回路12
が接続され、フライホイール装置6には、フライホイー
ルの回転速度を検出する回転速度センサ13と、この回
転速度センサ13の出力を取込み制御回路4の制御にし
たがって変換器9を駆動するCPU14とが内蔵され
る。
On the input side of the flywheel device 6, a voltage detecting circuit 12 for detecting a DC voltage from the inverter circuit 3 is provided.
The flywheel device 6 includes a rotation speed sensor 13 that detects the rotation speed of the flywheel, and a CPU 14 that takes the output of the rotation speed sensor 13 and drives the converter 9 under the control of the control circuit 4. Built-in.

【0029】制御回路4には、フライホイール装置6の
電圧VF を検出する電圧検出回路12、内燃機関1の回
転速度を検出する内燃機関回転速度センサ15、車速を
検出する車速センサ16、アクセル・ペダル17の踏み
込みストロークを検出するアクセル・ストローク・セン
サ18、ブレーキ・ペダルの踏み込みストロークを検出
するブレーキ・ストローク・センサ19、キー・スイッ
チ20、蓄電池5の電圧を検出する電圧検出器21およ
び蓄電池5の電流を検出する電流検出器22かの出力が
入力される。
[0029] The control circuit 4, the voltage detection circuit 12 for detecting the voltage V F of the flywheel device 6, the engine rotational speed sensor 15 for detecting the rotational speed of the internal combustion engine 1, a vehicle speed sensor 16 for detecting a vehicle speed, an accelerator An accelerator stroke sensor 18 for detecting the depression stroke of the pedal 17, a brake stroke sensor 19 for detecting the depression stroke of the brake pedal, a key switch 20, a voltage detector 21 for detecting the voltage of the storage battery 5, and a storage battery. The output of the current detector 22 for detecting the current of No. 5 is input.

【0030】図2中、Qa 、Qb 、QC 、Qd 、Qe
よびQf はスイッチ素子、PWMは開閉制御信号発生回
路、CTは半導体スイッチ制御回路、Hは温度センサ、
1およびE2 は蓄電池3の端子、D/Aはディジタル
・アナログ変換器、CPUはマイクロプロセッサ、Tq
はトルク制御回路、T1 はアクセル・ペダル踏み込み情
報入力端子、AMPは演算増幅器、Ex は排気ブレーキ
回路、I/Oはインタフェース回路、KSはキー・スイ
ッチ20と連動するスイッチ、S1 は補助加速操作スイ
ッチ、S2 は電気制動操作指示スイッチ、S3 は排気ブ
レーキ・スイッチ、A1 およびA2 はアクセル・ペダル
連動スイッチ、N1 およびN2 はトランスミッション・
ニュートラル・スイッチ、CL1 およびCL2 はクラッ
チ・ペダル連動スイッチである。スイッチS1 、S2
よびS3 は、運転者の操作しやすい位置、すなわち操舵
輪の軸に左手指で操作できる位置に配置される。
In FIG. 2, Q a , Q b , Q c , Q d , Q e and Q f are switch elements, PWM is an open / close control signal generation circuit, CT is a semiconductor switch control circuit, H is a temperature sensor,
E 1 and E 2 are terminals of the storage battery 3, D / A is a digital / analog converter, CPU is a microprocessor, T q
Is a torque control circuit, T 1 is an accelerator pedal depression information input terminal, AMP is an operational amplifier, Ex is an exhaust brake circuit, I / O is an interface circuit, KS is a switch linked with the key switch 20, and S 1 is an auxiliary. acceleration operation switches, S 2 is electric braking operation instruction switch, S 3 exhaust brake switch, A 1 and A 2 are an accelerator pedal interlock switch, N 1 and N 2 are transmission
Neutral switch, CL 1 and CL 2 are clutch pedal interlock switch. The switches S 1 , S 2 and S 3 are arranged at positions where the driver can easily operate, that is, positions where the left finger can operate the shaft of the steered wheels.

【0031】フライホイール装置6は、図3に示すよう
に、防爆構造に形成された筐体にフライホイール7と電
動発電機8とが連結された状態で収容され、車台に固定
される。
As shown in FIG. 3, the flywheel device 6 is accommodated in a housing having an explosion-proof structure in a state where the flywheel 7 and the motor generator 8 are connected, and is fixed to a chassis.

【0032】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

【0033】本発明実施例装置による動作モードには、
始動モード、走行モード、制動モードおよび補助加速モ
ードがある。
The operation modes of the embodiment of the present invention include:
There are a start mode, a traveling mode, a braking mode, and an auxiliary acceleration mode.

【0034】図4は本発明実施例装置による始動モード
の制御動作の流れを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the control operation in the starting mode by the apparatus according to the embodiment of the present invention.

【0035】制御回路4は、キー・スイッチ20の操作
による内燃機関1の始動信号を受けると始動モードを設
定する。この始動モードでは必ず分配回路11を制御し
て蓄電池5とインバータ回路3とを接続する。これによ
り蓄電池5の直流エネルギが交流エネルギに変換され、
回転機2にアイドリング回転速度程度の約60rpmの
緩やかな回転磁界を与える。この回転磁界により回転機
2は電動機として駆動し内燃機関1に回転力を与える。
このとき、制御回路4は内燃機関回転速度センサ15か
らの出力を取込む。内燃機関1の始動強制回転速度が約
60rpmであり、始動後のアイドリング回転速度は約
500rpmであるので、例えば120rpmを越えた
か否かを判定し、越えていれば内燃機関1は始動された
として走行モードを設定する。
The control circuit 4 sets a start mode upon receiving a start signal of the internal combustion engine 1 by operating the key switch 20. In this starting mode, the distribution circuit 11 is always controlled to connect the storage battery 5 and the inverter circuit 3. Thereby, the DC energy of the storage battery 5 is converted into AC energy,
A gentle rotating magnetic field of about 60 rpm, which is about the idling rotation speed, is applied to the rotating machine 2. The rotating machine 2 is driven as an electric motor by the rotating magnetic field to apply a rotating force to the internal combustion engine 1.
At this time, the control circuit 4 takes in the output from the internal combustion engine rotation speed sensor 15. Since the starting forced rotation speed of the internal combustion engine 1 is about 60 rpm and the idling rotation speed after starting is about 500 rpm, it is determined whether or not the internal combustion engine 1 has exceeded, for example, 120 rpm. Set the driving mode.

【0036】図5は本発明実施例装置による走行モード
の制御動作の流れを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flow chart showing the flow of the control operation in the traveling mode by the apparatus according to the embodiment of the present invention.

【0037】制御回路4は走行モードを設定すると、ア
クセル・ストローク・センサ18、ブレーキ・ストロー
ク・センサ19、内燃機関回転速度センサ15および車
速センサ16の出力を取込み、制動操作が行われたか、
加速操作が行われたかを判定する。補助制動の操作が行
われたときには制動モードを設定し、補助加速の操作が
行われたときには補助加速モードを設定する。いずれの
操作も行われないときは走行モードをそのまま維持す
る。
When the driving mode is set, the control circuit 4 fetches the outputs of the accelerator stroke sensor 18, the brake stroke sensor 19, the internal combustion engine rotation speed sensor 15 and the vehicle speed sensor 16 to determine whether the braking operation has been performed.
It is determined whether an acceleration operation has been performed. The braking mode is set when the auxiliary braking operation is performed, and the auxiliary acceleration mode is set when the auxiliary acceleration operation is performed. When neither operation is performed, the traveling mode is maintained.

【0038】図6は本発明実施例装置による制動モード
の制御動作の流れを示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the control operation in the braking mode by the apparatus according to the embodiment of the present invention.

【0039】制御回路4は制動モードを設定すると、電
圧検出回路12が検出したフライホイール装置6の蓄積
エネルギを示す値として、変換器9の直流側の端子電圧
値VF を取込み、これがあらかじめ設定された所定値V
1 を越えたか否かを判定する。電圧検出回路12の出力
値VF が所定値V1 より小さければ、フライホイール装
置6の蓄積エネルギはまだ所定量に達していないので、
分配回路11を制御してインバータ回路の直流側出力と
フライホイール装置6とを接続し、フライホイールの回
転を加速する。
[0039] When the control circuit 4 sets the braking mode, as a value indicating the stored energy of the flywheel device 6 the voltage detecting circuit 12 detects, captures terminal voltage value V F of the DC side of the converter 9, setting it in advance Predetermined value V
It is determined whether 1 has been exceeded. If the output value V F of the voltage detection circuit 12 smaller than the predetermined value V 1, since the stored energy of the flywheel device 6 has not yet reached a predetermined amount,
By controlling the distribution circuit 11, the DC output of the inverter circuit and the flywheel device 6 are connected to accelerate the rotation of the flywheel.

【0040】すなわち、制御回路4は、フライホイール
装置6に内蔵されたCPU14を介して変換器9を制御
し、インバータ回路3からの直流エネルギを交流エネル
ギに変換して、電動発電機8を電動機として駆動する。
これによりその回転軸に結合されたフライホイール7が
加速され、電動発電機8に供給された電気エネルギが機
械エネルギとして蓄積される。
That is, the control circuit 4 controls the converter 9 via the CPU 14 built in the flywheel device 6, converts DC energy from the inverter circuit 3 into AC energy, and converts the motor generator 8 into a motor. Drive as
As a result, the flywheel 7 connected to the rotating shaft is accelerated, and the electric energy supplied to the motor generator 8 is stored as mechanical energy.

【0041】CPU14は制御回路4の制御にしたがっ
て、回転速度センサ13からフライホイール7の回転速
度を取込み、電動発電機の回転磁界を制御する。これに
より、フライホイールの回転速度、すなわち蓄積エネル
ギ量に対応して電動発電機8の端子電圧が制御され、蓄
電池5の端子電圧が整合される。
Under the control of the control circuit 4, the CPU 14 takes in the rotation speed of the flywheel 7 from the rotation speed sensor 13 and controls the rotating magnetic field of the motor generator. Thereby, the terminal voltage of the motor generator 8 is controlled according to the rotation speed of the flywheel, that is, the amount of stored energy, and the terminal voltage of the storage battery 5 is matched.

【0042】電圧検出回路12の出力値VF が所定値V
1 より大きければ、フライホイール装置6に蓄積された
エネルギが上限に達しているので、分配回路11を制御
してインバータ回路3の直流側出力と蓄電池5とを接続
し、蓄電池5にインバータ回路3から供給されたエネル
ギを蓄積する。このとき制御回路4は電圧検出器21お
よび電流検出器22からの出力を取込み、蓄電池5の端
子電圧VB と充電基準電圧Vs1と比較する。蓄電池の端
子電圧VB が充電基準電圧Vs1より大きければ、蓄電池
5の充電量は上限に達しているので、充電を停止し制御
をもとに戻す。端子電圧VB が充電基準電圧Vs1より小
さければ、蓄電池5へのエネルギ蓄積は可能であるの
で、端子電圧VB が充電基準電圧Vs1に達するまで蓄電
池5へのエネルギ蓄積を継続する。
The output value V F of the voltage detection circuit 12 exceeds a predetermined value V
If it is larger than 1, the energy stored in the flywheel device 6 has reached the upper limit, so the distribution circuit 11 is controlled to connect the DC side output of the inverter circuit 3 to the storage battery 5, and the storage battery 5 is connected to the inverter circuit 3 Accumulates the energy supplied from. At this time, the control circuit 4 compares takes the output from the voltage detector 21 and the current detector 22, and the terminal voltage V B of the battery 5 and the charging reference voltage V s1. If the terminal voltage V B of the battery is greater than the charging reference voltage V s1, the charge amount of the battery 5 so reaches the upper limit, undo control stops charging. If the terminal voltage V B is lower than the charging reference voltage V s1 , energy can be stored in the storage battery 5. Therefore, the energy storage in the storage battery 5 is continued until the terminal voltage V B reaches the charging reference voltage V s1 .

【0043】図7は本発明実施例装置による補助加速モ
ードの制御動作の流れを示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the control operation in the auxiliary acceleration mode by the apparatus according to the embodiment of the present invention.

【0044】制御回路4は運転操作にしたがって補助加
速モードを設定すると、電圧検出回路12が検出したフ
ライホイール装置6の蓄積エネルギを示す電圧値VF
取込み、これがあらかじめ設定された所定値V2 を越え
たか否かを判定する。電圧検出回路12の出力値VF
所定値V2 より大きければ、フライホイール装置6に蓄
積されているエネルギは所定量を越えているので、分配
回路11を制御してフライホイール装置6とインバータ
回路3の直流側とを接続する。
The control circuit 4 by setting the auxiliary acceleration mode according to the driving operation, the voltage detection circuit 12 takes in the voltage value V F indicating the stored energy of the flywheel device 6 detected, which exceeds a predetermined value V 2 which is set in advance Is determined. If the output value V F of the voltage detection circuit 12 is greater than the predetermined value V 2, the fly since wheel device energy stored in the 6 exceeds a predetermined amount, and the flywheel device 6 controls the distribution circuit 11 inverter The circuit 3 is connected to the DC side.

【0045】このとき、制御回路4は、電動発電機8を
発電機としてフライホイール7の回転力により駆動し、
CPU14により変換器9を制御して、電動発電機8に
発生した交流エネルギを直流エネルギに変換する。変換
された直流エネルギは分配回路11からインバータ回路
3に供給され、交流エネルギに変換されて回転機2に供
給される。回転機2はこのエネルギの供給により電動機
として駆動し、内燃機関1に回転力を与え補助加速が行
われる。この動作によりフライホイール7の回転速度は
低下する。
At this time, the control circuit 4 drives the motor generator 8 by using the rotating force of the flywheel 7 as a generator,
The converter 9 is controlled by the CPU 14 to convert AC energy generated in the motor generator 8 into DC energy. The converted DC energy is supplied from the distribution circuit 11 to the inverter circuit 3, converted into AC energy, and supplied to the rotating machine 2. The rotating machine 2 is driven as an electric motor by the supply of the energy, and applies a rotating force to the internal combustion engine 1 to perform auxiliary acceleration. By this operation, the rotation speed of the flywheel 7 decreases.

【0046】電圧検出回路12の出力値VF が所定値V
2 より小さければ、フライホイール装置6に蓄積された
エネルギ量が小さいので、分配回路11を制御して蓄電
池5とインバータ回路3の直流側とを接続し、蓄電池5
の直流エネルギをインバータ回路3に供給する。インバ
ータ回路3はこの直流エネルギを交流エネルギに変換し
て回転機2に供給する。回転機2はこのエネルギの供給
により電動機として駆動し、内燃機関1に回転力を与え
補助加速が行われる。
The output value V F of the voltage detection circuit 12 exceeds a predetermined value V
If it is smaller than 2, the amount of energy stored in the flywheel device 6 is small, so the distribution circuit 11 is controlled to connect the storage battery 5 to the DC side of the inverter circuit 3 and
Is supplied to the inverter circuit 3. The inverter circuit 3 converts this DC energy into AC energy and supplies it to the rotating machine 2. The rotating machine 2 is driven as an electric motor by the supply of the energy, and applies a rotating force to the internal combustion engine 1 to perform auxiliary acceleration.

【0047】このとき、制御回路4は、電圧検出器21
から蓄電池5の端子電圧VB を取込み放電基準電圧Vs2
と比較する。蓄電池5の端子電圧VB が放電基準電圧V
s2よりも小さければ、蓄電池5のエネルギが所定量以下
になっているので、蓄電池5から回転機2へのエネルギ
の供給を終了する。蓄電池5の端子電圧VB が放電基準
電圧Vs2より大きければ、蓄電池5の蓄積エネルギはま
だ残されているので、放電基準電圧Vs2を下回るまで回
転機2へのエネルギ供給を継続する。
At this time, the control circuit 4 controls the voltage detector 21
Uptake terminal voltage V B of the battery 5 from the discharge reference voltage V s2
Compare with The terminal voltage V B of the storage battery 5 is equal to the discharge reference voltage V
If it is smaller than s2 , the energy of the storage battery 5 is less than or equal to the predetermined amount, and the supply of energy from the storage battery 5 to the rotating machine 2 ends. If the terminal voltage V B of the storage battery 5 is higher than the discharge reference voltage V s2, the energy stored in the storage battery 5 is still left, so the energy supply to the rotating machine 2 is continued until the voltage falls below the discharge reference voltage V s2 .

【0048】このように、本発明装置は、蓄電池5とフ
ライホイール装置6とを併設することによって、制動時
に発生するエネルギの余剰分をフライホイール装置6に
短時間で蓄積し有効に回生することができる。
As described above, according to the device of the present invention, by providing the storage battery 5 and the flywheel device 6 in parallel, the surplus energy generated during braking can be stored in the flywheel device 6 in a short time and effectively regenerated. Can be.

【0049】図8は本発明実施例装置による車両の加速
および制動時のエネルギ分配を説明する図である。同図
に示すように、発進または加速時に設定される補助加速
モードでは、フライホイール装置6の蓄積エネルギが所
定値V2 を下回るまでは、フライホイール装置6の蓄積
エネルギが蓄電池5の蓄積エネルギに優先してインバー
タ回路3の直流入力に与えられる。フライホイール装置
6の蓄積エネルギが所定値V2 を下回ったときに蓄電池
5の蓄積エネルギがインバータ回路3の直流入力に与え
られる。
FIG. 8 is a diagram for explaining the energy distribution during acceleration and braking of the vehicle by the embodiment of the present invention. As shown in the figure, the auxiliary acceleration mode set during starting or acceleration, until the stored energy of the flywheel device 6 is below a predetermined value V 2, the stored energy of the flywheel device 6 is the stored energy of the storage battery 5 Priority is given to the DC input of the inverter circuit 3. When the energy stored in the flywheel device 6 falls below the predetermined value V 2 , the energy stored in the storage battery 5 is given to the DC input of the inverter circuit 3.

【0050】また、減速時に設定される制動モードで
は、フライホイール装置6の蓄積エネルギが所定値V1
を越えるまでは、インバータ回路3の直流側出力に現れ
る直流エネルギがフライホイール装置6に優先的に蓄積
され、所定値V1 を越えたとき、すなわちフライホイー
ル装置6の蓄積エネルギが上限に達したときに、その直
流エネルギが蓄電池5に蓄積される。
In the braking mode set at the time of deceleration, the energy stored in the flywheel device 6 is reduced to a predetermined value V 1.
To over, the DC energy appearing at the DC side output of the inverter circuit 3 is preferentially accumulated in the flywheel device 6, when it exceeds a predetermined value V 1, ie the stored energy of the flywheel device 6 has reached the upper limit At that time, the DC energy is stored in the storage battery 5.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両の制動および車両の加速にともなって生じる急速なエ
ネルギの蓄積および急速なエネルギの放出を可能にする
ことができ、制動時に発生するエネルギを有効に回生す
ることができる。また、車両に必要とされるエネルギの
一部の蓄積をフライホイール装置が分担することによっ
て蓄電池を小型化することが可能となり、さらに、蓄電
池の充放電の繰り返し回数を低減し、電池寿命を長く
し、かつ電池の保守期間を長くすることができる。
As described above, according to the present invention, rapid energy accumulation and rapid energy release accompanying the braking of the vehicle and the acceleration of the vehicle can be enabled, and the energy is generated during braking. Energy can be effectively regenerated. In addition, since the flywheel device shares part of the energy required for the vehicle, the size of the storage battery can be reduced, and the number of times of charging and discharging of the storage battery can be reduced, and the battery life can be prolonged. In addition, the maintenance period of the battery can be extended.

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

【図1】本発明実施例装置の要部の構成を示すブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施例装置の電気回路の一例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of an electric circuit of the device according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明実施例装置におけるフライホイール装置
の実装例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a mounting example of a flywheel device in the device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明実施例装置による始動モードの制御動作
の流れを示すフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a control operation in a start mode by the apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明実施例装置による走行モードの制御動作
の流れを示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a flow of a control operation in a driving mode by the embodiment device of the present invention.

【図6】本発明実施例装置による制動モードの制御動作
の流れを示すフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of a control operation in a braking mode by the apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明実施例装置による補助加速モードの制御
動作の流れを示すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of a control operation in an auxiliary acceleration mode by the apparatus according to the embodiment of the present invention;

【図8】本発明実施例装置による車両の加速および制動
時のエネルギ分配を説明する図。
FIG. 8 is a diagram for explaining energy distribution during acceleration and braking of a vehicle by the apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図9】従来例装置の要部の構成を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a main part of a conventional device.

【図10】制動および補助加速装置の実装状態を示す斜
視図。
FIG. 10 is a perspective view showing a mounting state of the braking and auxiliary acceleration device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 2 回転機 3 インバータ回路 4 制御回路 5 蓄電池 6 フライホイール装置 7 フライホイール 8 電動発電機 9 変換器 11 分配回路 12 電圧検出回路 13 回転速度センサ 14 CPU 15 内燃機関回転速度センサ 16 車速センサ 17 アクセル・ペダル 18 アクセル・ストローク・センサ 19 ブレーキ・ストローク・センサ 20 キー・スイッチ 21 電圧検出器 22 電流検出器 REFERENCE SIGNS LIST 1 internal combustion engine 2 rotating machine 3 inverter circuit 4 control circuit 5 storage battery 6 flywheel device 7 flywheel 8 motor generator 9 converter 11 distribution circuit 12 voltage detection circuit 13 rotation speed sensor 14 CPU 15 internal combustion engine rotation speed sensor 16 vehicle speed sensor 17 accelerator pedal 18 accelerator stroke sensor 19 brake stroke sensor 20 key switch 21 voltage detector 22 current detector

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の回転軸に連結された回転機
と、蓄電手段と、前記回転機の交流回路と前記蓄電手段
の直流回路とを双方向に電気エネルギを変換して結合す
るインバータ回路と、このインバータ回路を制御する制
御回路とを備えた内燃機関の制動および補助加速装置に
おいて、 前記蓄電手段として、蓄電池と、フライホイール装置と
が併設され、 このフライホイール装置は、フライホイールと、このフ
ライホイールの回転軸に結合された電動発電機と、この
電動発電機の電気端子の電圧を前記蓄電池の端子電圧と
整合させる変換器とを含むことを特徴とする内燃機関の
制動および補助加速装置。
1. An inverter circuit that bidirectionally converts electric energy and couples a rotating machine connected to a rotating shaft of an internal combustion engine, a power storage unit, and an AC circuit of the rotating machine and a DC circuit of the power storage unit. And a control circuit for controlling the inverter circuit, the braking and auxiliary acceleration device for an internal combustion engine, wherein a storage battery and a flywheel device are provided in parallel as the power storage means, the flywheel device includes a flywheel, Braking and auxiliary acceleration of an internal combustion engine, comprising: a motor generator coupled to a rotating shaft of the flywheel; and a converter for matching a voltage of an electric terminal of the motor generator with a terminal voltage of the storage battery. apparatus.
【請求項2】 前記インバータ回路の直流側入出力を前
記蓄電池および前記フライホイール装置に分配する分配
回路を備え、前記制御回路はこの分配回路を制御する手
段を含む請求項1記載の内燃機関の制動および補助加速
装置。
2. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising a distribution circuit that distributes a DC input / output of said inverter circuit to said storage battery and said flywheel device, wherein said control circuit includes means for controlling said distribution circuit. Braking and auxiliary accelerator.
【請求項3】 前記分配回路を制御する手段は、制動モ
ードでは前記インバータ回路の直流側出力に現れる直流
エネルギを前記フライホイール装置に優先的に蓄積さ
せ、そのフライホイール装置の蓄積エネルギが大きくな
り前記変換器の端子電圧が所定値V1 を越えたときにそ
の直流エネルギを前記蓄電池に蓄積させる制御手段を含
む請求項2記載の内燃機関の制動および補助加速装置。
3. A means for controlling the distribution circuit preferentially stores DC energy appearing on the DC side output of the inverter circuit in the flywheel device in the braking mode, and the stored energy of the flywheel device increases. braking and auxiliary acceleration device for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising a control means for storing in said storage battery that DC energy when the terminal voltage of the converter exceeds a predetermined value V 1.
【請求項4】 前記分配回路を制御する手段は、補助加
速モードでは前記フライホイール装置の蓄積エネルギを
前記蓄電池の蓄積エネルギに対して優先的に前記インバ
ータ回路の直流入力に与え、そのフライホイール装置の
蓄積エネルギが小さくなり前記変換器の端子電圧が所定
値V2 を下回るときに前記蓄電池の蓄積エネルギを前記
インバータ回路の直流入力に与えるように制御する制御
手段を含む請求項2記載の内燃機関の制動および補助加
速装置。
4. The flywheel device according to claim 1, wherein said means for controlling said distributing circuit applies said stored energy of said flywheel device to a DC input of said inverter circuit in preference to stored energy of said storage battery in an auxiliary acceleration mode. internal combustion engine according to claim 2, wherein the terminal voltage of the converter stored energy decreases comprises a control means for controlling to provide the stored energy of the storage battery when below the predetermined value V 2 to the direct current input of the inverter circuit Braking and auxiliary accelerator.
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