JP2014080060A

JP2014080060A - 車両

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Publication number: JP2014080060A
Application number: JP2012227911A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Funabashi; 靖貴舟橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2032-10-15
Also published as: EP2861449A2; CN104428157A; EP2861449B1; WO2014060835A2; US9649945B2; WO2014060835A3; CN104428157B; JP5772782B2; US20150210173A1

Abstract

【課題】過大な電流が電力変換装置の素子に流れないようにして、素子の破損を抑制する。
【解決手段】シフトポジションＳＰが駐車ポジションで外部給電ユニットに電気負荷が接続されており、リレーにより昇圧コンバータ側が切り離されている状態でバッテリの蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｓｅｔ未満に至り、リレーをオンとして昇圧コンバータ側をバッテリ側に接続してエンジンからの動力を用いてモータにより発電する際に平滑コンデンサの電圧ＶＨが電池電圧Ｖｂ未満のときには、発電電流が値Ｉｓｅｔ以下となるようにモータを回生制御する。即ち、発電電力が平滑コンデンサの電圧ＶＨが電池電圧Ｖｂ以上のときに比して小さくなるようにモータを回生制御する。これにより、昇圧コンバータのトランジスタ等に過大な電流が流れるのを抑制し、トランジスタ等の素子が破損するのを抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に関し、詳しくは、発電装置と、充放電可能なバッテリと、発電装置側の電力からバッテリ側の電力への変換とバッテリ側の電力から発電装置側の電力への変換を行なう電力変換装置と、発電装置と電力変換装置との間の電力ラインに取り付けられた平滑コンデンサと、を備える電動可能な車両に関する。

従来、この種の車両としては、バッテリと、走行用のモータと、走行用の動力を出力するエンジンと、エンジンからの動力により発電する発電機と、モータを駆動する電動機用インバータと発電機を駆動するために電動機用インバータに並列に接続された発電機用インバータとからなるインバータユニットと、バッテリ側の電圧とインバータユニット側の電圧とを調整するコンバータと、コンバータよりインバータ側に取り付けられたコンセントユニットと、を備える電動車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電動車両では、コンセントユニットを使用するためのスイッチがオンとされたときには、車両が停止している状態でシステム異常がなく、バッテリの蓄電量が良好なときには、バッテリからの電力をコンバータによりＡＣ１００Ｖに変換してコンセントユニットに供給する。

特開２００５−２０４３６３号公報

しかしながら、上述の電動車両では、コンセントユニットのみを使用したいときでも、コンバータはインバータユニット側にも接続されているため、インバータユニット等によりバッテリからの電力が無駄に消費されてしまう。こうした課題に対して、インバータユニットを切り離すためにリレーを設け、コンセントユニットを使用するときにはリレーによりインバータユニットを切り離すことも考えられる。この場合、バッテリの蓄電量が少なくなり、リレーによりインバータユニットを接続し、エンジンを駆動して発電機によって発電して電力を供給しようとする際に、インバータユニットとコンバータとの間に通常取り付けられる平滑コンデンサの端子間電圧が低いときには、コンバータ等の素子に過大な発電電流が流れ、素子を破損させる場合が生じる。

本発明の車両は、バッテリからの電力を外部給電装置に供給している最中に発電装置からの発電電力を供給する際に過大な電流が電力変換装置等の素子に流れないようにして、素子の破損を抑制することを主目的とする。

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
発電装置と、充放電可能なバッテリと、前記発電装置側の電力から前記バッテリ側の電力への変換と前記バッテリ側の電力から前記発電装置側の電力への変換を行なう電力変換装置と、前記発電装置と前記電力変換装置との間の電力ラインに取り付けられた平滑コンデンサと、を備える車両において、
前記バッテリと前記電力変換装置との間の電力ラインに接続されて外部への電力供給を行なう外部給電装置と、
前記バッテリと前記電力変換装置との間の電力ラインの前記外部給電装置が取り付けられた位置より前記電力変換装置側に取り付けられて前記電力変換装置側と前記バッテリ側との接続および接続の解除を行なうリレーと、
シフトポジションが駐車ポジションとされている状態で前記外部給電装置により外部への電力供給をしており、前記リレーにより前記電力変換装置側と前記バッテリ側との接続が解除されている状態で前記バッテリの蓄電量が所定蓄電量未満に至ったことにより前記リレーにより前記電力変換装置側と前記バッテリ側とが接続されている状態として前記発電装置により発電するときに、前記平滑コンデンサの端子間電圧が前記バッテリの出力電圧未満のときには、前記発電装置による発電電力が前記平滑コンデンサの端子間電圧が前記バッテリの出力電圧以上のときに比して小さくなるよう前記発電装置を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両では、シフトポジションが駐車ポジションとされている状態で外部給電装置により外部への電力供給をしており、リレーにより電力変換装置側とバッテリ側との接続が解除されている状態でバッテリの蓄電量が所定蓄電量未満に至ったことによりリレーにより電力変換装置側とバッテリ側とが接続されている状態として発電装置により発電するときに、平滑コンデンサの端子間電圧がバッテリの出力電圧未満のときには、発電装置による発電電力が平滑コンデンサの端子間電圧がバッテリの出力電圧以上のときに比して小さくなるよう発電装置を制御する。これにより、発電装置による発電により電力変換装置に用いられている素子に過大な電流が流れないようにすることができ、この結果、電力変換装置に用いられている素子の破損を抑制することができる。

ここで、平滑コンデンサの端子間電圧がバッテリの出力電圧未満のときの発電装置による発電電力が平滑コンデンサの端子間電圧がバッテリの出力電圧以上のときに比して小さくなるようにする手法としては、発電装置による発電電力における発電電流が電力変換装置に用いられている素子が破損しない程度の電流として予め定めた電流値となるように発電装置を制御するものとしてもよい。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機系の構成の概略を示す構成図である。リレー切断フローの一例を示すフローチャートである。充電フローの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２はモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に前輪３８ａ，３８ｂにフロント用のデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、インバータ４１，４２が接続された電力ライン（以下、「駆動電圧系電力ライン」という。）５４ａとバッテリ５０が接続された電力ライン（以下、「電池電圧系電力ライン」という。）５４ｂとに接続されて駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを調節すると共に駆動電圧系電力ライン５４ａと電池電圧系電力ライン５４ｂとの間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ６０と、インバータ４１，４２を制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に昇圧コンバータ５５を制御するモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という。）４０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２と、電池電圧系電力ライン５４ｂに接続された外部給電ユニット６２と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションθｃｒやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブや排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジションθｃａ，スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジションＴＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号Ｏ２などが入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号，吸気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれも、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ４１，４２に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を調節することにより、三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２は、駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。

昇圧コンバータ６０は、図２に示すように、２つのトランジスタＴ５１，Ｔ５２とトランジスタＴ５１，Ｔ５２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ５１，Ｄ５２とリアクトルＬとからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ５１，Ｔ５２は、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線，駆動電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線に接続されており、トランジスタＴ５１，Ｔ５２の接続点と電池電圧系電力ライン５４ｂの正極母線とにリアクトルＬが接続されている。したがって、トランジスタＴ５１，Ｔ５２をオンオフすることにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン５４ａに供給したり、駆動電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりすることができる。

なお、駆動電圧系電力ライン５４ａには、平滑用の平滑コンデンサ５７と放電用の放電抵抗５８とが並列に接続されている。また、電池電圧系電力ライン５４ｂのバッテリ５０の出力端子側には、正極側リレーＳＢと負極側リレーＳＧとプリチャージ用リレーＳＰとプリチャージ用抵抗ＲＰとからなるシステムメインリレー５５が取り付けられており、システムメインリレー５５と昇圧コンバータ６０との間には昇圧コンバータ６０側を切り離すためのリレー５６が取り付けられている。さらに、電池電圧系電力ライン５４ｂの昇圧コンバータ６０側には、平滑用のフィルタコンデンサ５９が接続されている。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流，コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからの平滑コンデンサ５７の電圧（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧）ＶＨやフィルタコンデンサ５９の端子間に取り付けられた電圧センサ５９ａからのフィルタコンデンサ５９の電圧（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧）ＶＬなどが入力ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ５１，Ｔ５２へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に送信する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。

外部給電ユニット６２は、図示しないが、電池電圧系電力ライン５４ｂの直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣコンバータと、ＤＣ／ＡＣコンバータにより変換された交流電力を所望の電圧の交流電力（例えば、ＡＣ１００Ｖ電力）に変圧する変圧器と、電気負荷の接続用のコンセントと、から構成されており、コンセントに接続された電気負荷に電力供給を行なう。外部給電ユニット６２のＤＣ／ＡＣコンバータや変圧器は、ＨＶＥＣＵ７０により図示しない電圧センサや電流センサからの電圧や電流に基づいてコンセントに設定された交流電力（例えば、ＡＣ１００Ｖ電力）が供給されるよう制御される。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０は、外部給電ユニット６２のＤＣ／ＡＣコンバータや変圧器を駆動制御する。ＨＶＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６Ｆ，３６Ｒに出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２が運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード，エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２から要求動力に見合う動力を駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードおよび充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモードであるから、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に外部給電ユニット６２から外部の電気負荷に電力供給しているときの動作について説明する。外部給電ユニット６２から外部の電気負荷への電力供給は、基本的には、停車中にシフトポジションＳＰが駐車ポジション（Ｐポジション）とされ、図示しない外部給電用スイッチがオンとされたときに行なわれる。このとき、リレー５６による昇圧コンバータ６０を切り離すか否かを司る図３に例示するリレー切断フローがＨＶＥＣＵ７０により実行される。

リレー切断フローが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、外部給電ユニット６２のコンセントに電気負荷が接続されているか否か（ステップＳ１００）、シフトポジションＳＰは駐車ポジション（Ｐポジション）であるか否か（ステップＳ１１０）、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｓｅｔ以上であるか否か（ステップＳ１２０）、を判定する。ここで、閾値Ｓｓｅｔは、バッテリ５０の容量などによりバッテリ５０からの放電を許容することができる最小の蓄電割合ＳＯＣとして予め定められるものであり、例えば、３０％や４０％，５０％などを用いることができる。外部給電ユニット６２のコンセントに電気負荷が接続されており、シフトポジションＳＰは駐車ポジション（Ｐポジション）であり、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｓｅｔ以上であるときには、リレー５６をオフ（切断）として（ステップＳ１３０）、本フローを終了する。このようにリレー５６をオフとすることにより、昇圧コンバータ６０側を切り離し、バッテリ５０からの電力が昇圧コンバータ６０側で無駄に消費されるのを防止することができる。一方、外部給電ユニット６２のコンセントに電気負荷が接続されていないときには、外部給電ユニット６２から電気負荷に電力供給をする必要がないと判断し、リレー５６をオフすることなくフローを終了する。また、外部給電ユニット６２のコンセントに電気負荷が接続されていてもシフトポジションＳＰは駐車ポジション（Ｐポジション）ではないときや蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｓｅｔ未満のときには、条件が成立していないため、リレー５６をオフすることなくフローを終了する。これらの場合、リレー５６により昇圧コンバータ６０側が切り離されていないから、バッテリ５０からの電力が昇圧コンバータ６０側でも消費される。

次に、外部給電によりバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが小さくなってきたために、エンジン２２を始動してモータＭＧ１により発電する際の処理について説明する。図４は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される充電フローの一例を示すフローチャートであるこの充電フローが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、リレー５６が切断されているか否か（ステップＳ２００）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｓｅｔ未満であるか否か（ステップＳ２１０）を判定する。リレー５６が切断されていなかったり、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｓｅｔ以上のときには、充電せずにフローを終了する。リレー５６が切断されており、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｓｅｔ未満のときには、リレー５６を接続し（ステップＳ２２０）、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電池電圧Ｖｂと比較し（ステップＳ２３０）、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが電池電圧Ｖｂ以上のときには、平滑コンデンサ５７が比較的十分にチャージされていると判断し、エンジン２２を運転してモータＭＧ１により発電するよう発電を開始して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。即ち、エンジン２２を始動し、モータＭＧ１を回生制御するようにインバータ４１のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御するのである。一方、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが電池電圧Ｖｂ未満のときには、平滑コンデンサ５７が十分にチャージされていないと判断し、発電電流が値Ｉｓｅｔ以下に抑制されるように設定し（ステップＳ２４０）、エンジン２２を運転して発電電流が値Ｉｓｅｔ以下となるようモータＭＧ１による発電を開始し（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｉｓｅｔは、昇圧コンバータ６０のトランジスタＴ５１，Ｔ５２等を破損することがない電流値として実験などにより予め定められるものであり、例えば、５Ａや７Ａ或いは１０Ａなどを用いることができる。駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが電池電圧Ｖｂ未満のときに発電電流を値Ｉｓｅｔ以下としたときの発電電力は、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨに発電電流を乗じたものとして計算されるから、電圧ＶＨが小さいために小さな値となる。したがって、。駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが電池電圧Ｖｂ未満のときの発電電力は、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが電池電圧Ｖｂ以上のときの発電電力より小さなものとなる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、シフトポジションＳＰが駐車ポジション（Ｐポジション）で外部給電ユニット６２に電気負荷が接続されており、リレー５６により昇圧コンバータ６０側が切り離されている状態でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｓｅｔ未満に至り、リレー５６をオンとして昇圧コンバータ６０側をバッテリ５０側に接続してエンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１により発電する際に平滑コンデンサ５７の端子間電圧である駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが電池電圧Ｖｂ未満のときには、発電電流が値Ｉｓｅｔ以下となるようにモータＭＧ１を回生制御することにより、即ち、発電電力が平滑コンデンサ５７の電圧ＶＨが電池電圧Ｖｂ以上のときに比して小さくなるようにモータＭＧ１を回生制御することにより、昇圧コンバータ６０のトランジスタＴ５１，Ｔ５２等に過大な電流が流れるのを抑制することができ、この結果、昇圧コンバータ６０のトランジスタＴ５１，Ｔ５２等の素子が破損するのを抑制することができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２とモータＭＧ１とインバータ４１とが「発電装置」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、昇圧コンバータ６０が「電力変換装置」に相当し、平滑コンデンサ５７が「平滑コンデンサ」に相当し、外部給電ユニット６２が「外部給電装置」に相当し、リレー５６が「リレー」に相当し、図４に例示する充電フローを実行するＨＶＥＣＵ７０が「制御手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６クランクシャフト、３０プラネタリギヤ、３２駆動軸、３７デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ前輪、４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２インバータ、４３，４４回転位置検出センサ、５０バッテリ、５１ａ電圧センサ、５１ｂ電流センサ、５１ｃ温度センサ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ駆動電圧系電力ライン、５４ｂ電池電圧系電力ライン、５５システムメインリレー、５６リレー、５７平滑コンデンサ、５７ａ電圧センサ、５８放電抵抗、５９フィルタコンデンサ、５９ａ電圧センサ、６０昇圧コンバータ、６２外部給電ユニット、７０ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０イグニッションスイッチ、８１シフトレバー、８２シフトポジションセンサ、８３アクセルペダル、８４アクセルペダルポジションセンサ、８５ブレーキペダル、８６ブレーキペダルポジションセンサ、８８車速センサ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ５１，Ｄ５２ダイオード、Ｌリアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ５１，Ｔ５２トランジスタ、ＳＢ正極側リレー、ＳＧ負極側リレー、ＳＰプリチャージ用リレー、ＲＰプリチャージ用抵抗。

Claims

発電装置と、充放電可能なバッテリと、前記発電装置側の電力から前記バッテリ側の電力への変換と前記バッテリ側の電力から前記発電装置側の電力への変換を行なう電力変換装置と、前記発電装置と前記電力変換装置との間の電力ラインに取り付けられた平滑コンデンサと、を備える車両において、
前記バッテリと前記電力変換装置との間の電力ラインに接続されて外部への電力供給を行なう外部給電装置と、
前記バッテリと前記電力変換装置との間の電力ラインの前記外部給電装置が取り付けられた位置より前記電力変換装置側に取り付けられて前記電力変換装置側と前記バッテリ側との接続および接続の解除を行なうリレーと、
シフトポジションが駐車ポジションとされている状態で前記外部給電装置により外部への電力供給をしており、前記リレーにより前記電力変換装置側と前記バッテリ側との接続が解除されている状態で前記バッテリの蓄電量が所定蓄電量未満に至ったことにより前記リレーにより前記電力変換装置側と前記バッテリ側とが接続されている状態として前記発電装置により発電するときに、前記平滑コンデンサの端子間電圧が前記バッテリの出力電圧未満のときには、前記発電装置による発電電力が前記平滑コンデンサの端子間電圧が前記バッテリの出力電圧以上のときに比して小さくなるよう前記発電装置を制御する制御手段と、
を備える車両。