(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、複数の蓄電装置とを備えた車両のエンジン始動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年普及しているハイブリッド車両には、従来の動力源であるエンジンに加えて、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が搭載されている。
【０００３】
また、ハイブリッド車両には、モータジェネレータとの間で電力の送受を行うとともに車両の高電圧用補機類に電力を供給する高電圧バッテリに加えて、車両の低電圧用補機類に電力を供給する低電圧バッテリのような複数の蓄電装置が搭載されている。
【０００４】
モータジェネレータは、エンジンを始動する際等には大きな電力を扱う必要があるため、一般には、高電圧バッテリの電力を用いて駆動される。ここで、高電圧バッテリとして使用されるニッケル水素バッテリやリチウムイオンバッテリは、破損に伴って発火する恐れがあるため、高電圧バッテリが破損に至る前に電力出力制限を行う破損防止手段を有している。このような電力出力制限や故障検知は、高電圧バッテリの温度および充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）に基づいて行われる。
【０００５】
しかしながら、モータジェネレータでエンジンを始動する際に、このような破損防止手段による高電圧バッテリの電力出力制限がなされていると、エンジンを始動するために必要な電力を得ることができなくなってしまうという課題があった。
【０００６】
このような課題を解決するための従来の車両のエンジン始動装置として、モータジェネレータに加えて、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を設け、車両各部に配設した温度センサからの情報を基に低温始動が必要と判断される場合には、スタータおよび電力変換装置を駆動して、モータジェネレータとスタータの両方のトルクによりエンジンを始動させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、別の従来の車両のエンジン始動装置として、複数の蓄電装置を備える電池群と、この電池群とは別の単一電池を備え、使用する電池群と単一電池の接続構成を、スイッチ手段を用いて切替制御することにより、モータジェネレータに供給される電力を選択するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１１１２６７号公報
【特許文献２】特開２００７−２７４８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
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。
【００１０】
また、特許文献２では、電圧を上げるために電池群中の電池セルを増やすと、スイッチ回路が増加しシステムも複雑になってしまう。また、負荷に大電流を流す場合は、スイッチの絶縁性を高める必要があるため装置が大型化してしまう。更に、実際の車両では、各電池に補機類も付随しており、接続構成を切替制御することで補機類に印加される電圧が変動してしまい、補機類に適切な電圧が印加できなくなってしまうという課題があった。
【００１１】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、車両の高電圧バッテリが、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であっても、エンジンを始動することができる簡素な構成のエンジン始動装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るエンジン始動装置は、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、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、車両の低電圧用補機類に電力を供給する、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、高電圧バッテリに接続された高電圧配線と、低電圧バッテリに接続された低電圧配線と、モータジェネレータと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、高電圧配線の電圧を降圧して低電圧配線に出力する降圧型の電力変換装置と、車両の状態に応じてエンジン、モータジェネレータおよび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、高電圧バッテリと高電圧配線との間に設けられて高電圧バッテリと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、低電圧配線と高電圧配線との間に設けられて低電圧バッテリと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、高電圧バッテリの温度および充電状態を監視して制御ユニットに出力する状態検出部と、を更に備え、制御ユニットは、高電圧バッテリの温度および充電状態の情報を基に、高電圧バッテリが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、高電圧バッテリが出力制限状態または故障状態でない場合には、第１スイッチをＯＮ、第２スイッチをＯＦＦとすることにより、高電圧バッテリの電力を用いてエンジンを始動し、高電圧バッテリが出力制限状態または故障状態である場合には、第１スイッチをＯＦＦ、第２スイッチをＯＮとすることにより、低電圧バッテリの電力を用いてエンジンを始動するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、車両の高電圧バッテリの温度および充電状態の情報に基づいて、高電圧バッテリが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を判定している。そして、エンジン始動のための電力を出力するバッテリを、高電圧バッテリの出力制限状態に応じて切替制御している。この結果、高電圧バッテリが出力制限状態であっても、エンジンを始動することができる簡素な構成のエンジン始動装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】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第１の概略図である。
【図１Ｂ】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第２の概略図である。
【図１Ｃ】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第３の概略図である。
【図１Ｄ】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第４の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るエンジン始動方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置における第１スイッチおよび第２スイッチのスイッチ切替パターンの一覧表である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置において、第１スイッチおよび第２スイッチとして半導体スイッチを用いた構成を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置において、低電圧バッテリと並列にキャパシタを設けた構成を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置をハイブリッド車両に適用した構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明におけるエンジン始動装置の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の材質、形状、その配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００１６】
実施の形態１．
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。
【００１７】
図１に示すハイブリッド車両は、動力源としてエンジン３およびモータジェネレータ部１を備えている。ここで、モータジェネレータ部１は、モータジェネレータ１ａおよびインバータ２を備えて構成される。モータジェネレータ１ａは、駆動動作および発電動作の双方向動作が可能である。また、インバータ２は、主に制御基板およびスイッチング素子が搭載されたパワー基板で構成され、電力の直流交流変換を行う。
【００１８】
モータジェネレータ１ａはモータプーリー１ｂを有し、エンジン３はクランクプーリー３ａを有している。モータプーリー１ｂとクランクプーリー３ａとは、ベルト１１で懸架されており、モータジェネレータ１ａの駆動時および発電時には、ベルト１１を介して双方向に動力が伝達される。エンジン３の動力は、クラッチ１３およびトランスミッション１４を介して車輪１５に伝達される。基本的に、モータジェネレータ１ａによる駆動動作は、エンジン３の始動時や車両の発進時や加速時など、大きな力を必要とする時に行われる。
【００１９】
また、図１に示すハイブリッド車両は、高電圧バッテリ５および低電圧バッテリ８を備えている。ここで、高電圧バッテリ５は、第１スイッチ４ａおよび高電圧経路６を介して、インバータ２、電力変換装置７および高電圧用補機類９と接続されている。第１スイッチ４ａは、高電圧バッテリ５とインバータ２との間の接続をＯＮまたはＯＦＦする。一方、低電圧バッテリ８は、低電圧経路１８を介して、高電圧経路６、電力変換装置７および低電圧用補機類１０と接続されている。低電圧経路１８と高電圧経路６の間には第２スイッチ４ｂが設けられており、低電圧バッテリ８とインバータ２との間の接続をＯＮまたはＯＦＦする。
【００２０】
モータジェネレータ１ａは、発電の効率を高めるために、高電圧バッテリ５の高電圧に対応した電力を高電圧経路６に供給する。高電圧経路６の高電圧は、電力変換装置７によって低電圧に降圧されて、低電圧バッテリ８および低電圧用補機類１０に供給される。
【００２１】
また、図１に示すハイブリッド車両は、エンジン始動指令１６等の車両情報に応じて駆動系や電源系を制御する制御ユニット１７を備えている。制御ユニット１７は、一般的には、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、主記憶装置、補助記憶装置、および入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータを備えて構成される。
【００２２】
本実施の形態１の制御ユニット１７は、更に、バッテリの故障検知等の監視や入出力制限をかけるＢＭＵ（バッテリーマネージメントユニット）も包括した制御機能を有しており、車両温度センサ１２が出力する車両の温度や、高電圧バッテリ５の温度および充電状態を監視するような状態検出部（図示せず）を備える。
【００２３】
制御ユニット１７は、エンジン始動指令１６が入力されると起動して、状態検出部から高電圧バッテリ５の温度および充電状態を取得する。そして、制御ユニット１７は、高電圧バッテリ５の温度および充電状態に基づいて、第１スイッチ４ａおよび第２スイッチ４ｂを、ＯＮ（接続）およびＯＦＦ（切断）を制御する。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態１に係るエンジン始動方法のフローチャートである。以下、図２を用いて、制御ユニット１７によるエンジン始動方法について説明する。
【００２５】
まず、ステップＳ１０１において、制御ユニット１７は、エンジン始動指令１６が入力されることにより起動する。
【００２６】
次に、ステップＳ１０２において、制御ユニット１７は、状態検出部から高電圧バッテリ５の温度および充電状態を取得する。そして、制御ユニット１７は、高電圧バッテリ５の温度および充電状態が故障状態であるかを判定する。
【００２７】
具体的には、例えば、高電圧バッテリ５の温度および充電状態が、高電圧バッテリ５の正常動作が可能な保証領域の範囲内にあるかどうかを判定する。あるいは、高電圧バッテリ５が出力する電圧値または電流値が、高電圧バッテリ５の適正動作が可能な予め定められた範囲を超えていないかどうかを判定する。そして、判定結果が、故障状態（ＹＥＳ）の場合はステップＳ１０４ｃに進み、そうでない（ＮＯ）場合はステップＳ１０３に進む。
【００２８】
次に、ステップＳ１０３において、制御ユニット１７は、エンジン３を始動するために必要なトルク値を算出するための、車両温度センサ１２が出力する車両温度等の情報と、高電圧バッテリ５の温度および充電状態との情報を基に、高電圧バッテリ５がエンジン３を始動するために必要な電力を出力できない出力制限状態であるかを判定する。
【００２９】
具体的には、例えば、エンジン３を始動するために必要なトルクを発生するための電流値が、高電圧バッテリ５が出力可能な電流値より大きいかどうかを判定する。あるいは、高電圧バッテリ５の温度および充電状態が、正常な範囲を超えて高電圧バッテリ５の寿命または破損に影響するような値となっていないかを判定する。そして、判定結果が、出力制限状態（ＹＥＳ）の場合はステップＳ１０４ｂに進み、そうでない（ＮＯ）場合はステップＳ１０４ａに進む。
【００３０】
第１のスイッチ切替パターン：
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。
【００３１】
次に、制御ユニット１７は、ステップＳ１０５ａにおいて、エンジン３のアイドリング回転数が、エンジン３が始動したと判断される予め定めた回転数閾値に達すると、図１Ｄに示すように、第１スイッチ４ａをＯＮ、第２スイッチ４ｂをＯＦＦしたまま処理を終了する。これにより、モータジェネレータ１ａは、エンジン３を始動した後も高電圧バッテリ５を利用することができる。
【００３２】
第２のスイッチ切替パターン：
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。
【００３３】
次に、制御ユニット１７は、ステップＳ１０５ｂにおいて、エンジン３のアイドリング回転数が回転数閾値に達すると、ステップＳ１０６ｂにおいて、図１Ｄ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。これにより、その後、高電圧バッテリ５の温度および充電状態が復帰した場合には、出力制限状態を解除して、再び、高電圧バッテリ５の電力を、エンジン３を始動するために用いることができるようになる。
【００３４】
第３のスイッチ切替パターン：
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。
【００３５】
次に、制御ユニット１７は、ステップＳ１０５ｃにおいて、エンジン３のアイドリング回転数が回転数閾値に達すると、ステップＳ１０６ｃにおいて、図１Ｃに示すように、第１スイッチ４ａおよび第２スイッチ４ｂをＯＦＦして、高電圧バッテリ５および低電圧バッテリ８を高電圧経路６から切断する。これにより、高電圧バッテリ５を使用しないようにするとともに、モータジェネレータ１ａによる発電電力を、電力変換装置７および高電圧用補機類９に直接供給することができるようになる。
【００３６】
なお、ステップＳ１０５ａ、ステップＳ１０５ｂ、ステップＳ１０５ｃにおいて、エンジン３のアイドリング回転数が回転数閾値に達しなかった場合には、ステップＳ１０１のエンジン３の始動処理に戻って、上記の処理を繰り返す。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置における第１スイッチ４ａおよび第２スイッチ４ｂのスイッチ切替パターンの一覧表である。このように、エンジン３を始動する際に、図３に示す表に従って、第１スイッチ４ａおよび第２スイッチ４ｂを切替制御することにより、高電圧バッテリ５の状態に関わらず、エンジン３を始動することができる。
【００３８】
また、エンジン３が始動した後においても、同様に、図３に示す表に従って、第１スイッチ４ａおよび第２スイッチ４ｂを切替制御することにより、高電圧バッテリ５が故障状態でない場合は、高電圧バッテリ５を用いて高電圧用補機類９に電力を供給することができる。また、高電圧バッテリ５が故障状態である場合は、モータジェネレータ１ａの発電電力を高電圧用補機類９に直接供給することが可能となり、車両の高圧系の動作を停止することなく走行を続けることができる。
【００３９】
なお、低電圧バッテリ８を用いてエンジン３をスムーズに始動させるためには、低電圧バッテリ８を用いる場合には矩形波通電方式（１８０度１パルススイッチング）を用いてモータジェネレータ１ａを駆動し、高電圧バッテリ５を用いる場合には、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）駆動方式を用いてモータジェネレータ１ａを駆動するようにインバータ２を制御するとよい。
【００４０】
一般的に、矩形波通電方式はＰＷＭ駆動方式と比較して電圧利用率が高く、インバータ２の出力電力を高くすることができ、低電圧でも始動性を高めることができる。この制御は、低電圧バッテリ８による始動においても通常はＰＷＭ駆動とし、冷間時など電力が得られ難い時に矩形波駆動を実施するなど、状況に応じて通電方式を選択できるよう制御することが好ましい。
【００４１】
また、高電圧バッテリ５としては、電力の受け入れ性が高いリチウムイオンバッテリを使用し、低電圧バッテリ８としては、冷間始動でも出力制限状態とならないような鉛蓄電池を使用することが好ましい。従来、リチウムイオンバッテリは、冷間始動時に入出力制限がかからないように、昇温装置等を駆使しながらバッテリが温まるまで時間を要していた。しかし、このような、制限機構を必要としない鉛蓄電池を使用する構成によれば、冷間時でもスムーズにエンジン３を始動することができる。
【００４２】
また、リチウムイオンバッテリのような監視機能が必要な二次電池には、バッテリ制御機能とともに出力可否を制御するスイッチ機構が組み込まれていることが多い。したがって、高電圧バッテリ５としてリチウムイオンバッテリを使用することにより、第１スイッチ４ａを、高電圧バッテリ５のスイッチ機構に包括することが可能である。この結果として、第１スイッチ４ａを増設することによる装置の大型化を避けることができる。
【００４３】
また、第２スイッチ４ｂについても、インバータ２内に一体収納することが好ましい。このように、第１スイッチ４ａを高電圧バッテリ５のスイッチ機構一体収納し、第２スイッチ４ｂをインバータ２に一体収納することで、第１スイッチ４ａおよび第２スイッチ４ｂのための装置を外部に備える必要がなくなるので、様々な駆動方式のハイブリッド車両に対しても搭載しやすくなる。
【００４４】
図４は、本発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置において、第１スイッチ４ａおよび第２スイッチ４ｂとして半導体スイッチ４ｃ、４ｄを用いた構成を示す概略図である。図４では、第１スイッチ４ａおよび第２スイッチ４ｂとして、それぞれ、半導体スイッチ４ｃ、４ｄが用いられている。その他の構成は先の図１と同じである。
【００４５】
半導体スイッチ４ｃ、４ｄは、機械動作のあるリレースイッチと比較してスイッチング動作が速く、小型で軽量であるという利点がある。したがって、半導体スイッチ４ｃ、４ｄを用いることで、エンジン始動時のスイッチング動作による応答遅れを改善できるとともに、インバータ２や高電圧バッテリ５内に一体収納しやすくなり、装置が小型化される。また、半導体スイッチ４ｃ、４ｄは摩耗等がなく寿命が長いため、エンジン始動を繰り返すような車両に最適である。
【００４６】
図５は、本発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置において、低電圧バッテリ８と並列にキャパシタ７ａを設けた構成を示す概略図である。図５では、電力変換装置７の出力側にキャパシタ７ａを付随させるとともに、低電圧バッテリ８の補助的な蓄電装置として作用させている。その他の構成は先の図４と同じである。
【００４７】
キャパシタ７ａは二次電池と比較して、出力密度が高い上、温度特性が良く、広い温度範囲で使用可能である。したがって、キャパシタ７ａは、エネルギー密度の高い二次電池と組み合わせることで、始動時に必要な電力をキャパシタ７ａから加算して供給することができる。この結果として、エンジン始動性をより向上させることができる。
【００４８】
また、キャパシタ７ａは電力変換装置７に一体収納してもよく、キャパシタ７ａを併用することで低電圧バッテリ８に要求される出力が低減できるため、バッテリサイズを小型化でき、低電圧バッテリ８のみの場合と比較して相対的に小型化することが可能である。
【００４９】
図６は、本発明の実施の形態１に係るエンジン始動装置をハイブリッド車両に適用した構成を示す概略図である。本実施の形態１の構成は非常に簡素であるため、ハイブリッド車両の駆動方式に関わらず適用することができる。例えば、図６に示すような、モータジェネレータ１ａが、エンジン３とトランスミッション１４に挟み込まれて配設され、モータジェネレータ１ａを駆動してエンジンアシストや回生発電を行うような駆動方式に対しても適用可能である。
【００５０】
以上のように、実施の形態１では、車両の高電圧バッテリの温度および充電状態の情報に基づいて、高電圧バッテリが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および高電圧バッテリが故障した故障状態を判定している。そして、エンジン始動のための電力を出力するバッテリを、高電圧バッテリの出力制限状態および故障状態に応じて切替制御している。
【００５１】
この結果、高電圧バッテリが出力制限状態または故障状態であっても、エンジンを始動することができるとともに、エンジンが始動した後も車両の補機類を停止させることなく継続して使用することができるエンジン始動装置を得ることができる。
【００５２】
また、簡素なスイッチ構成とすることが可能であるため、様々な駆動方式の車両に対して適用することが可能であり、特に、複数電源系を有するようなハイブリッド車両に対して好適に使用できる。
【００５３】
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって限定的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５４】
１  モータジェネレータ部、１ａ  モータジェネレータ、１ｂ  モータプーリー、２  インバータ、３  エンジン、３ａ  クランクプーリー、４ａ  第１スイッチ、４ｂ  第２スイッチ、４ｃ、４ｄ  半導体スイッチ、５  高電圧バッテリ、６  高電圧経路、７  電力変換装置、７ａ  キャパシタ、８  低電圧バッテリ、９  高電圧用補機類、１０  低電圧用補機類、１１  ベルト、１２  車両温度センサ、１３  クラッチ、１４  トランスミッション、１５  車輪、１６  エンジン始動指令、１７  制御ユニット、１８  低電圧経路。
【図１Ａ】
0005963826.tif 000002
【図１Ｂ】
0005963826.tif 000003
【図１Ｃ】
0005963826.tif 000004
【図１Ｄ】
0005963826.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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