(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、エンジンに連結され駆動される発電機と、発電された電力を蓄える主電池と、これら発電機と主電池とを電源として駆動される走行用電動モータとを備えるハイブリッド電気自動車において、
前記発電機を電動モータとして駆動してエンジンを始動する第１のエンジン始動回路を設けると共に、
前記発電機とは別に設けた始動モータを駆動してエンジンを始動する第２のエンジン始動回路を備え、
第１のエンジン始動回路と第２のエンジン始動回路とを切替える切替えスイッチを設け、
前記主電池とは別に始動モータを駆動するための補助電池を備えると共に、
補助電池の電力量が所定値に低下したときに、主電池の電力によって補助電池を充電するＤＣ／ＤＣコンバータを設け、
かつ前記切替えスイッチは、運転室にて操作可能に設けたスイッチであることを特徴とするハイブリッド電気自動車のエンジン始動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハイブリッド電気自動車のエンジンの始動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から排気エミッションを改善するため、エンジンと電動モータを組み合わせたハイブリッド電気自動車がある。
【０００３】
このようなハイブリッド電気自動車は、エンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄える主電池とを備え、これらを電源にインバータを介して走行用の電動モータを駆動して走行する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなハイブリッド電気自動車にあっては、エンジンを始動する場合、主電池の電力を発電機に供給して、発電機を電動モータとして駆動して、エンジンを回し始動するようになっている（特開平８ー２３２８１７号、９ー１１７０１２号公報等）。
【０００５】
一方、通常のディーゼル車両等の場合は、エンジンに始動モータ（スタータ）を備え、始動モータを駆動してエンジンを始動する。
【０００６】
しかし、このハイブリッド電気自動車のように発電機を用いてエンジンを始動する場合、主電池が放電していたり、発電機または発電機と主電池との間に設けるコンバータ（発電機の駆動時はインバータを兼ねる）が故障していた場合には、エンジンを始動できなくなる。
【０００７】
特に、コンバータは、通常の始動回路と異なって構造が複雑な分、故障すると、エンジンの始動が不可能になってしまう。さらには、コンバータを制御するビークルコントローラが何らかの理由で働かない場合も、エンジンの始動が不可能になってしまうのである。
【０００８】
なお、特開平８ー２１６７００号、９ー１０９７０６号公報に、出力軸にエンジンおよび走行用モータを連結する構造にて、走行用モータあるいは出力軸の回転によってエンジンを始動するものがある。
【０００９】
この発明は、エンジンを確実に始動できるハイブリッド電気自動車のエンジン始動装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、エンジンと、エンジンに連結され駆動される発電機と、発電された電力を蓄える主電池と、これら発電機と主電池とを電源として駆動される走行用電動モータとを備えるハイブリッド電気自動車において、前記発電機を電動モータとして駆動してエンジンを始動する第１のエンジン始動回路を設けると共に、前記発電機とは別に設けた始動モータを駆動してエンジンを始動する第２のエンジン始動回路を備え、第１のエンジン始動回路と第２のエンジン始動回路とを切替える切替えスイッチを設け、前記主電池とは別に始動モータを駆動するための補助電池を備えると共に、補助電池の電力量が所定値に低下したときに、主電池の電力によって補助電池を充電するＤＣ／ＤＣコンバータを設け、かつ前記切替えスイッチは、運転室にて操作可能に設けたスイッチである。
【００１２】
【発明の効果】
第１の発明によれば、主電池が放電していたり、発電機または主電池の電力を交流電力に変換して発電機に送るコンバータ等に動作不良があったり、故障していても、始動モータを用いてエンジンを確実に始動することが可能であり、走行によって主電池の電力がなくなった場合等、エンジンの始動を行えることによって、発電を行え、走行が可能になり、ハイブリッド電気自動車の信頼性が向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１はハイブリッド電気自動車のエンジン１、発電機２および始動回路部分を示す。エンジン１の出力軸端にフライホイール（フライホイールハウジング３内に設けられる）が取付けられ、フライホイールに継手を介して発電機２の駆動軸が連結される。
【００１５】
発電機２のコンバータ４は、各インバータを制御するためのビークルコントローラ５により発電モードと電動モードとに運転モードが切替えられる。
【００１６】
エンジン１が駆動され発電機２が駆動される発電モード時には、発電された交流電力をコンバータ４がビークルコントローラ５からの信号により所定の直流電力に変換する。この直流電力は、主電池６に充電され、また図示しないインバータを介して走行用電動モータ等に供給される。
【００１７】
また、電動モード時には、コンバータ４は切替えスイッチ７が発電機２側に入れられた状態で始動スイッチ８がオンされると、主電池６の直流電力を所定の交流電力に変換して、発電機２に供給する。これによって、発電機２を電動モータとして駆動して、エンジン１を回しエンジン１が始動される。
【００１８】
なお、ビークルコントローラ５は、発電機２の状態、エンジン１の状態等によってコンバータ４の運転モードを切替える。
【００１９】
一方、エンジン１には、フライホイールに形成されたリングギヤに電磁クラッチ９を介してピニオンがかみ合う電磁クラッチ付きの始動モータ（スタータ）１０が設置される。
【００２０】
始動モータ１０、電磁クラッチ９は、切替えスイッチ７が始動モータ１０側に入れられた状態で始動スイッチ８がオンされると、補助電池１１の直流電力により駆動する。この電磁クラッチ９の駆動によってフライホイールのリングギヤに始動モータ１０のピニオンがかみ合い、始動モータ１０の駆動によってエンジン１を回しエンジン１が始動される。
【００２１】
即ち、コンバータ４、主電池６、および発電機２を始動するための始動スイッチ８とにより第１の始動回路が、補助電池１１、および始動モータ１０、電磁クラッチ９を始動するための始動スイッチ８とにより第２の始動回路が構成されると共に、これらの間に設けられた切替えスイッチ７により始動切替手段が構成される。
【００２２】
また、主電池６と補助電池１１との間には、ビークルコントローラ５により制御されて、補助電池１１の電力量が所定値に低下したときに、主電池６の電力によって補助電池１１を充電するＤＣ／ＤＣコンバータ１２が設けられる。
【００２３】
なお、始動スイッチ８、切替えスイッチ７は運転室に設ける。また、エンジン１に増速機を介して発電機２を連結しても良い。
【００２４】
このように構成したため、発電機２によりエンジン１を始動するときは、切替えスイッチ７を発電機２側に入れて始動スイッチ８をオンすれば良い。
【００２５】
また、始動モータ１０によりエンジン１を始動するときは、切替えスイッチ７を始動モータ１０側に入れて始動スイッチ８をオンすれば、エンジン１を始動できる。
【００２６】
なお、切替えスイッチ７を設けているので、高い安全性を確保できる。
【００２７】
このため、主電池６が放電していたり、発電機２またはコンバータ４に動作不良があったり、故障していても、さらにはビークルコントローラ５が何らかの理由で働かない場合にも、エンジン１を始動できなくなるといったことはなく、始動モータ１０を用いてエンジン１を容易に始動することが可能である。
【００２８】
特に、走行によって主電池６の電力がなくなった場合、あるいはコンバータ４の電動モード側への切替えのみが行えない場合等、エンジンの始動を行えることによって、発電を行え、走行が可能になる。したがって、ハイブリッド電気自動車の信頼性が向上する。
【００２９】
なお、走行条件等によってエンジン１の始動を自動的に行う場合は、始動スイッチ８、切替えスイッチ７として、ビークルコントローラ５によって制御されるスイッチを用いても良い。また、エンジン１に増速機を介して発電機２を連結すれば、発電機２の回転を高めて発電効率を高められる一方、発電機２によるエンジン１の始動時の電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  発電機
４  コンバータ
５  ビークルコントローラ
６  主電池
７  切替えスイッチ
８  始動スイッチ
９  電磁クラッチ
１０  始動モータ（スタータ）
１１  補助電池
１２  ＤＣ／ＤＣコンバータ
【図１】
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