JP4447001B2 - 電力制御装置およびそれを備えた車両 - Google Patents

Description

この発明は、電力制御装置およびそれを備えた車両に関し、特に、車両に搭載された蓄電装置と車両外部の電気負荷または電源との間で電力を授受可能な電力制御装置およびそれを備えた車両に関する。

特開平４−２９５２０２号公報（特許文献１）は、車両外部の交流電源と車載直流電源との間で電力を授受可能な電動機駆動および動力処理装置を開示する。この装置は、直流電源と、パルス幅変調（Pulse Width Modulation、以下「ＰＷＭ」とも称する。）される２つのインバータと、２つの誘導電動機と、制御ユニットと、入力／出力ポートと、ＥＭＩフィルタとを備える。各誘導電動機は、Ｙ結線された巻線を含み、各巻線の中性点に入力／出力ポートが電気的に接続される。

この装置においては、再充電モード時、入力／出力ポートに接続される単相電源から各巻線の中性点に与えられる交流電力を直流電力に変換して直流電源を充電することができる。また、各巻線の中性点間に正弦波の調整された交流電力を発生し、その発生した交流電力を入力／出力ポートに接続される外部装置へ出力することができる。

ＥＭＩフィルタは、各巻線の中性点と入力／出力ポートとの間に設けられ、入力／出力ポートに現われる高周波のコモンモードノイズを低減させる（特許文献１参照）。
特開平４−２９５２０２号公報 特開２００６−１０１６３２号公報 特開２００５−２３７１３３号公報

しかしながら、特開平４−２９５２０２号公報では、インバータの高周波スイッチングに起因して発生するコモンモードノイズを低減するためにＥＭＩフィルタが設けられているので、装置の体格が増大する。

それゆえに、この発明の目的は、車両に搭載された蓄電装置と車両外部の電気負荷または電源との間で電力を授受可能であって、コモンモードノイズを抑制し、かつ、装置の体格増加を抑えた電力制御装置およびそれを備えた車両を提供することである。

この発明によれば、電力制御装置は、車両に搭載された蓄電装置と車両外部の電気負荷または電源との間で電力を授受可能な電力制御装置であって、複数の交流回転電機と、複数のインバータと、プラグと、電力線対と、制御ユニットとを備える。複数の交流回転電機の各々は、星形結線された多相巻線を固定子巻線として含む。複数のインバータは、複数の交流回転電機に対応して設けられる。プラグは、電気負荷または電源に接続可能である。電力線対は、複数の交流回転電機のうち２つの交流回転電機の多相巻線の中性点とプラグとの間に配設される。制御ユニットは、２つの交流回転電機に対応するインバータのいずれか一方をパルス幅変調法を用いて制御することによって、蓄電装置と電気負荷または電源との間で電力を授受するように構成される。

この発明においては、複数の交流回転電機のうち２つの交流回転電機の多相巻線の中性点とプラグとの間に配設される電力線対を介して、蓄電装置と車両外部の電気負荷または電源との間で電力が授受される。ここで、制御ユニットは、２つの交流回転電機に対応するインバータのいずれか一方をパルス幅変調法を用いて制御するので、インバータの高周波スイッチングに起因して発生するコモンモード電圧の変動量が、２つの交流回転電機に対応するインバータの双方をパルス幅変調法を用いて制御する場合に比べて低減する。

したがって、この発明によれば、蓄電装置と車両外部の電気負荷または電源との間で電力を授受する際のコモンモードノイズを抑制することができる。その結果、ノイズ低減フィルタを削除または小型化し得るので、装置の体格増加を抑制することができる。

好ましくは、蓄電装置と電気負荷または電源との間で授受される電力は、パルス幅変調法を用いて制御されるインバータのスイッチング周波数よりも低い周波数を有する交流電力である。制御ユニットは、２つの交流回転電機に対応するインバータの他方における上アームおよび下アームの一方を交流電力の通電方向に応じてオンさせることによって、他方のインバータを通電状態に制御する。

この発明においては、一方のインバータをパルス幅変調法を用いて制御し、他方のインバータを通電状態に制御するので、交流電力の電圧反転時に他方のインバータにおいて電流が非連続になることがなく、コモンモード電圧の変動量が抑制される。したがって、この発明によれば、コモンモードノイズを十分に抑制することができる。

さらに好ましくは、制御ユニットは、２つの交流回転電機に対応する各インバータにおいて、パルス幅変調法を用いた制御と通電状態の制御とを交流電力の通電方向に応じて交互に切替える。

この発明においては、パルス幅変調法を用いて制御されるインバータと通電状態に制御されるインバータとが交流電力の通電方向に応じて交互に切替えられるので、交流電力の電圧反転に伴なうコモンモード電圧の変動が抑制される。したがって、この発明によれば、コモンモードノイズをさらに十分に抑制することができる。

また、好ましくは、制御ユニットは、２つの交流回転電機の一方に対応する第１のインバータをパルス幅変調法を用いて制御し、２つの交流回転電機の他方に対応する第２のインバータの上アームおよび下アームを交流電力の通電方向に応じて交互にオンさせる。

この発明においては、パルス幅変調法を用いて制御されるインバータと通電状態に制御されるインバータとが固定される。したがって、この発明によれば、蓄電装置と車両外部の電気負荷または電源との間で電力を授受する際の制御を簡素化することができる。

好ましくは、制御ユニットは、電源から蓄電装置の充電が行なわれるとき、２つの交流回転電機の一方に対応する第１のインバータをパルス幅変調法を用いて制御し、２つの交流回転電機の他方に対応する第２のインバータを停止させる。

この発明においては、一方のインバータは、パルス幅変調法を用いて制御され、他方のコンバータは、停止（シャットダウン）される。したがって、この発明によれば、蓄電装置と車両外部の電気負荷または電源との間で電力を授受する際の制御をさらに簡素化することができる。

好ましくは、２つの交流回転電機の各々と車両アースとの間の浮遊容量は、その他の交流回転電機の各々と車両アースとの間の浮遊容量よりも大きい。

この発明においては、蓄電装置と車両外部の電気負荷または電源との間で電力を授受する際、車両アースとの間の浮遊容量が相対的に大きい２つの交流回転電機が用いられるので、浮遊容量を介して車両アースに還流されるコモンモード電流の量が多くなる。すなわち、車両外部の電気負荷または電源へ出力されるコモンモード電流量が抑制される。したがって、この発明によれば、コモンモードノイズを十分に抑制することができる。

好ましくは、電力制御装置は、ラインバイパスコンデンサと、遮断装置とをさらに備える。ラインバイパスコンデンサは、電力線対と車両アースとの間に配設される。遮断装置は、電源から蓄電装置の充電が行なわれるとき、ラインバイパスコンデンサを介して電力線対と車両アースとの間に形成される電路を遮断する。

この発明においては、ラインバイパスコンデンサが設けられるので、車両外部の電気負荷への給電時、コモンモード電圧の変動量がさらに低減する。一方、電源から蓄電装置の充電時においては、充電電流に対して低インピーダンスのラインバイパスコンデンサを介して電源から車両アースへ電流が流れ得るところ、ラインバイパスコンデンサを介して電力線対と車両アースとの間に形成される電路が遮断装置によって遮断される。したがって、この発明によれば、車両外部の電気負荷への給電時、コモンモードノイズをさらに十分に抑制することができる。一方、電源から蓄電装置の充電時、電源からの充電電流が車両アースへ流れるのを防止することができる。

また、この発明によれば、車両は、複数の交流回転電機の少なくとも１つから駆動トルクを受ける車輪と、上述したいずれかの電力制御装置とを備える。したがって、この発明によれば、車両の小型化を阻害することなく、蓄電装置と車両外部の電気負荷または電源との間で電力を授受する際のコモンモードノイズを抑制することができる。

以上のように、この発明によれば、蓄電装置と車両外部の電気負荷または電源との間で電力を授受する際のコモンモードノイズを抑制することができる。その結果、ノイズ低減フィルタを削除または小型化し得るので、装置の体格増加を抑制することができる。したがって、車両の小型化を阻害することもない。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１を参照して、このハイブリッド車両１００は、エンジン２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構４と、車輪６とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置Ｂと、インバータ１０，２０と、電子制御装置（Electronic Control Unit：以下「ＥＣＵ」と称する。）３０と、平滑コンデンサＣ１と、正極線ＰＬと、負極線ＮＬとをさらに備える。さらに、ハイブリッド車両１００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と、平滑コンデンサＣ２と、ＡＣポート６０と、プラグ７０とをさらに備える。

動力分割機構４は、エンジン２とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、動力分割機構４として、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジン２のクランク軸を通すことによって、エンジン２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を動力分割機構４に機械的に接続することができる。

エンジン２が発生する動力は、動力分割機構４によって車輪６とモータジェネレータＭＧ１とに分配される。すなわち、エンジン２は、車輪６を駆動するとともにモータジェネレータＭＧ１を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン２の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド車両１００に組込まれ、モータジェネレータＭＧ２は、車輪６を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。

また、このハイブリッド車両１００は、後ほど説明するように、車両外部の電気負荷または電源を総括的に示す負荷９０にプラグ７０を接続することによって、蓄電装置Ｂと負荷９０との間で電力を授受することができる。

蓄電装置Ｂの正極端子は、正極線ＰＬに接続され、蓄電装置Ｂの負極端子は、負極線ＮＬに接続される。平滑コンデンサＣ１は、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間に接続される。インバータ１０は、Ｕ相アーム１２、Ｖ相アーム１４およびＷ相アーム１６を含む。Ｕ相アーム１２、Ｖ相アーム１４およびＷ相アーム１６は、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間に並列に接続される。Ｕ相アーム１２は、直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２からなり、Ｖ相アーム１４は、直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４からなり、Ｗ相アーム１６は、直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６から成る。スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６には、それぞれダイオードＤ１１〜Ｄ１６が逆並列に接続される。インバータ２０は、Ｕ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６を含む。インバータ２０の構成は、インバータ１０と同様である。

なお、上記のスイッチング素子として、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）などを用いることができる。

モータジェネレータＭＧ１は、Ｙ結線された三相コイルを含み、各コイルの一端が互いに接続されて中性点Ｎ１を形成する。モータジェネレータＭＧ２も、Ｙ結線された三相コイルを含み、各コイルの一端が互いに接続されて中性点Ｎ２を形成する。中性点Ｎ１，Ｎ２には、それぞれ電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２が接続される。そして、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２は、ＡＣポート６０に接続され、ＡＣポート６０にプラグ７０が接続される。

蓄電装置Ｂは、充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置Ｂは、インバータ１０，２０へ電力を供給し、また、インバータ１０および／または２０から出力される回生電力を受けて充電される。なお、蓄電装置Ｂとして、大容量のキャパシタを用いてもよい。

平滑コンデンサＣ１は、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間の電圧を平滑化する。容量Ｃ３は、正極線ＰＬと車両アース８０との間の浮遊容量を示す。容量Ｃ４は、負極線ＮＬと車両アース８０との間の浮遊容量を示す。なお、車両アース８０としては、たとえば車両フレームや車両ボディなどが用いられる。

インバータ１０は、ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＭ１に基づいて、蓄電装置Ｂからの直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１へ出力する。また、インバータ１０は、エンジン２の動力を用いてモータジェネレータＭＧ１が発電した三相交流電圧を直流電圧に変換して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力する。

インバータ２０は、ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＭ２に基づいて、蓄電装置Ｂからの直流電圧を三相交流電圧に変換し、その変換した三相交流電圧をモータジェネレータＭＧ２へ出力する。また、インバータ２０は、車両の回生制動時、車輪６の回転力を用いてモータジェネレータＭＧ２が発電した三相交流電圧を直流電圧に変換して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力する。

ここで、車両外部の電源（たとえば系統電源）としての負荷９０から蓄電装置Ｂの充電が要求されると、インバータ１０，２０は、プラグ７０、ＡＣポート６０および電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して負荷９０から中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる交流電力を直流電力に変換して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力し、蓄電装置Ｂを充電する。また、交流電気負荷（たとえば家電製品）としての負荷９０への給電が要求されると、インバータ１０，２０は、所定の周波数（たとえば商用電源周波数）を有する交流電圧を中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させ、プラグ７０から負荷９０へ交流電力が出力される。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々は、三相交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石を有する三相永久磁石同期モータから成る。モータジェネレータＭＧ１は、インバータ１０によって回生駆動され、エンジン２の動力を用いて発電した三相交流電力をインバータ１０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２の始動時、インバータ１０によって力行駆動され、エンジン２をクランキングする。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ２０によって力行駆動され、車輪６を駆動するための駆動力を発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、インバータ２０によって回生駆動され、車輪６の回転力を用いて発電した三相交流電力をインバータ２０へ出力する。

ＥＣＵ３０は、インバータ１０を駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＭ１としてインバータ１０へ出力する。また、ＥＣＵ３０は、インバータ２０を駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＭ２としてインバータ２０へ出力する。

ここで、外部電源としての負荷９０から蓄電装置Ｂの充電が要求されると、ＥＣＵ３０は、中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる負荷９０からの交流電力を直流電力に変換して蓄電装置Ｂへ出力するようにインバータ１０，２０を制御する。また、交流電気負荷としての負荷９０への給電が要求されると、ＥＣＵ３０は、中性点Ｎ１，Ｎ２間に交流電圧を発生して負荷９０へ出力するようにインバータ１０，２０を制御する。なお、負荷９０と電力を授受する際のインバータ１０，２０の制御については、後ほど詳しく説明する。

平滑コンデンサＣ２は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の電圧を平滑化する。すなわち、平滑コンデンサＣ２は、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれる際にインバータ１０または２０の高周波スイッチングに起因して発生するノーマルモードノイズを抑制する。

ＡＣポート６０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２とプラグ７０との接続／切離しを行なうリレーと、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２間の電圧ＶＡＣを検出する電圧センサと、電力線ＡＣＬ１またはＡＣＬ２に流れる電流ＩＡＣを検出する電流センサとを含む（いずれも図示せず）。ＡＣポート６０は、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれるとき、ＥＣＵ３０からの指令に応じてリレーをオンさせ、負荷９０に接続されるプラグ７０を電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と電気的に接続する。また、ＡＣポート６０は、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣの検出値をＥＣＵ３０へ出力する。

プラグ７０は、このハイブリッド車両１００を負荷９０と電気的に接続するための接続端子である。負荷９０は、蓄電装置Ｂを充電するための外部交流電源、またはハイブリッド車両１００から電力の供給を受ける交流電気負荷を総括的に示したものであり、接地ノード９５に接地される。

このハイブリッド車両１００においては、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれるとき、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に負荷９０が電気的に接続される。一方、インバータがスイッチング動作を行なうと、車両アース８０に対するコモンモード電圧が変動するところ、インバータの高周波スイッチングに起因して、容量Ｃ３，Ｃ４を介して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬと車両アース８０との間に高周波の電流が流れ得る。そうすると、車両アース８０と接地ノード９５との間の接触抵抗を介して車両と負荷９０との間に回路が形成され、車両と負荷９０との間にコモンモード電圧の変動に応じた高周波の電流が流れ得る。そこで、この実施の形態１では、後述のように、コモンモード電圧の変動量を抑制するようにインバータ１０，２０が制御される。

以下では、まず、インバータ１０，２０の高周波スイッチングに起因して発生するコモンモード電圧の変動原因について説明する。

図２は、車両と負荷９０との間で電力が授受される際の図１に示したシステムの等価回路図である。なお、この図２では、負荷９０が交流電源の場合について示されているが、負荷９０が交流電気負荷の場合にも同様の等価回路となる。図２を参照して、負荷９０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、インバータ１０，２０の各々は、三相同時にスイッチング制御される。したがって、この図２では、インバータ１０，２０の各々において、上アームの３つのスイッチング素子はまとめて示され、また、下アームの３つのスイッチング素子もまとめて示されている。

インダクタンスＬ１，Ｌ２は、それぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の漏れインダクタンスを示し、容量Ｃ５，Ｃ６は、それぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と車両アース８０との間の浮遊容量を示す。また、抵抗Ｒｈは、車両アース８０と接地ノード９５との間の接触抵抗を示す。そして、以下では、車両アース８０に対する負極線ＮＬの電圧をコモンモード電圧Ｖｃｏｍとする。

図３は、インバータ１０，２０のスイッチング状態の一例を示した図である。図３を参照して、時刻ｔ２〜ｔ３，ｔ６〜ｔ７においては、インバータ１０，２０のいずれも上アームがオンしている。時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４，ｔ５〜ｔ６，ｔ７〜ｔ８においては、インバータ１０の上アームがオンし、インバータ２０の下アームがオンしている。時刻ｔ１前，ｔ４〜ｔ５，ｔ８以降においては、インバータ１０，２０のいずれも下アームがオンしている。

そして、このようなインバータ１０，２０のスイッチングパターンの変化により、以下に説明するように、コモンモード電圧Ｖｃｏｍが変動する。

図４は、図２に示した回路について各インバータ１０，２０の上アームがオンしているときの等価回路図である。図４を参照して、インバータ１０，２０とも上アームがオンすると、正極線ＰＬと車両アース８０との間に漏れインダクタンスＬ１，Ｌ２、（電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２、）接地ノード９５および接触抵抗Ｒｈを順次介して電路が形成される。また、上記電路に並列に、正極線ＰＬと車両アース８０との間に容量Ｃ３，Ｃ５，Ｃ６を介して電路が形成される。そして、車両アース８０と負極線ＮＬとの間に容量Ｃ４を介して電路が形成される。

このとき、コモンモード電圧Ｖｃｏｍ（負極線ＮＬと車両アース８０との間の電圧）は、漏れインダクタンスＬ１，Ｌ２および接触抵抗Ｒｈによる電圧降下が若干あるものの、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間の電圧ＶＤＣ（蓄電装置Ｂの電圧に相当する。）にほぼ等しい電圧となる。

図５は、図２に示した回路について一方のインバータの上アームがオンし、他方のインバータの下アームがオンしているときの等価回路図である。なお、この図５では、インバータ１０の下アームがオンし、インバータ２０の上アームがオンしている場合について示されている。図５を参照して、インバータ２０の上アームがオンしているので、正極線ＰＬと車両アース８０との間に漏れインダクタンスＬ２、（電力線ＡＣＬ２、）接地ノード９５および接触抵抗Ｒｈを順次介して電路が形成される。また、上記電路に並列に、正極線ＰＬと車両アース８０との間に容量Ｃ３，Ｃ６を介して電路が形成される。

一方、インバータ１０の下アームがオンしているので、負極線ＮＬと車両アース８０との間に漏れインダクタンスＬ１、（電力線ＡＣＬ１、）接地ノード９５および接触抵抗Ｒｈを順次介して電路が形成される。また、上記電路に並列に、負極線ＮＬと車両アース８０との間に容量Ｃ４，Ｃ５を介して電路が形成される。

このとき、漏れインダクタンスＬ１，Ｌ２のインピーダンスがほぼ等しいとすると、コモンモード電圧Ｖｃｏｍは、ＶＤＣ／２にほぼ等しい電圧となる。

なお、特に図示しないが、インバータ１０の上アームがオンし、インバータ２０の下アームがオンしているときも、コモンモード電圧ＶｃｏｍはＶＤＣ／２にほぼ等しい電圧となる。

図６は、図２に示した回路について各インバータ１０，２０の下アームがオンしているときの等価回路図である。図６を参照して、インバータ１０，２０とも下アームがオンすると、負極線ＮＬと車両アース８０との間に漏れインダクタンスＬ１，Ｌ２、（電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２、）接地ノード９５および接触抵抗Ｒｈを順次介して電路が形成される。また、上記電路に並列に、負極線ＮＬと車両アース８０との間に容量Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６を介して電路が形成される。そして、正極線ＰＬと車両アース８０との間に容量Ｃ３を介して電路が形成される。

このとき、コモンモード電圧Ｖｃｏｍは、漏れインダクタンスＬ１，Ｌ２および接触抵抗Ｒｈによる電圧降下が若干あるものの略０となる。

このように、各インバータ１０，２０の上アームがいずれもオンしている状態と各インバータ１０，２０の下アームがいずれもオンしている状態とが繰返されると、コモンモード電圧Ｖｃｏｍは、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間の電圧ＶＤＣに相当する振幅で変動する。そこで、この実施の形態１では、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれるとき、以下に説明するように、インバータ１０，２０のいずれか一方のみをＰＷＭ制御し、他方のインバータをＰＷＭ制御することなく通電状態とすることによって、コモンモード電圧Ｖｃｏｍの変動を抑制することとしたものである。

図７は、図１に示したＥＣＵ３０の機能ブロック図である。図７を参照して、ＥＣＵ３０は、第１および第２のインバータ制御部３２，３４と、充放電制御部３６とを含む。第１のインバータ制御部３２は、充放電制御部３６からの信号ＣＴＬが非活性化されているとき、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬ間の電圧ＶＤＣの検出値、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１、ならびにモータジェネレータＭＧ１のモータ電流Ｉ１および回転角θ１の各検出値に基づいて、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＭ１としてインバータ１０へ出力する。

第２のインバータ制御部３４は、充放電制御部３６からの信号ＣＴＬが非活性化されているとき、電圧ＶＤＣの検出値、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２、ならびにモータジェネレータＭＧ２のモータ電流Ｉ２および回転角θ２の各検出値に基づいて、モータジェネレータＭＧ２を駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＭ２としてインバータ２０へ出力する。

一方、第１および第２のインバータ制御部３２，３４は、充放電制御部３６からの信号ＣＴＬが活性化されているとき、充放電制御部３６からの指令ＡＣ１，ＡＣ２に基づいて、中性点Ｎ１，Ｎ２を介して車両と車両外部の負荷９０との間で電力の授受を行なうための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれ生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれインバータ１０，２０へ出力する。

充放電制御部３６は、負荷９０から蓄電装置Ｂの充電を指示する信号ＣＧが活性化されているとき、第１および第２のインバータ制御部３２，３４へ出力される信号ＣＴＬを活性化する。そして、充放電制御部３６は、ＡＣポート６０において検出される電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいて、中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる負荷９０からの交流電力を直流電力に変換して蓄電装置Ｂへ出力するようにインバータ１０，２０を制御するための指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成し、その生成した指令ＡＣ１，ＡＣ２をそれぞれ第１および第２のインバータ制御部３２，３４へ出力する。

具体的には、充放電制御部３６は、電圧ＶＡＣの符号に応じて、インバータ１０，２０の一方を電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいてＰＷＭ制御し、かつ、他方のインバータを通電状態とするように、指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成する。より詳しく説明すると、電圧ＶＡＣが正のとき（電力線ＡＣＬ１の電圧が電力線ＡＣＬ２の電圧よりも高いときを正とする。）、充放電制御部３６は、インバータ１０をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ１を電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいて生成し、インバータ２０については下アームを常時オン状態とするための指令ＡＣ２を生成する。一方、電圧ＶＡＣが負のときは、充放電制御部３６は、インバータ２０をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ２を電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいて生成し、インバータ１０については下アームを常時オン状態とするための指令ＡＣ１を生成する。すなわち、充放電制御部３６は、電圧ＶＡＣに同期して、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいてインバータ１０，２０の一方をＰＷＭ制御し、他方のインバータを常時通電状態に制御する。

なお、負荷９０からの交流電力の周波数は、ＰＷＭ制御におけるキャリア周波数すなわちＰＷＭ制御されるインバータのスイッチング周波数よりも十分低いものとする。すなわち、各インバータ１０，２０においては、負荷９０からの交流電力の通電方向に応じてＰＷＭ制御と通電状態とが切替えられるところ、その切替周波数は、ＰＷＭ制御によるスイッチング周波数よりも十分低いものとする。たとえば、負荷９０からの交流電力の周波数は、商用電源周波数であり、ＰＷＭ制御されるインバータのスイッチング周波数は、数ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ程度である。

また、充放電制御部３６は、中性点Ｎ１，Ｎ２から負荷９０への給電を指示する信号ＤＣＧが活性化されているとき、第１および第２のインバータ制御部３２，３４へ出力される信号ＣＴＬを活性化する。そして、充放電制御部３６は、所定の周波数を有する電圧差を中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生するようにインバータ１０，２０を制御するための指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成し、その生成した指令ＡＣ１，ＡＣ２をそれぞれ第１および第２のインバータ制御部３２，３４へ出力する。

具体的には、充放電制御部３６は、中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させる電圧差の符号に応じて、中性点Ｎ１，Ｎ２間に所定の周波数を有する電圧差を生じるようにインバータ１０，２０の一方をＰＷＭ制御し、かつ、他方のインバータを通電状態とするように、指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成する。より詳しくは、中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させる電圧差が正のとき（中性点Ｎ１の電位が中性点Ｎ２の電位よりも高いときを正とする。）、充放電制御部３６は、インバータ１０をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ１を生成し、インバータ２０については下アームを常時オン状態とするための指令ＡＣ２を生成する。一方、中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させる電圧差が負のときは、充放電制御部３６は、インバータ２０をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ２を生成し、インバータ１０については下アームを常時オン状態とするための指令ＡＣ１を生成する。すなわち、充放電制御部３６は、中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させる電圧差に同期して、インバータ１０，２０の一方をＰＷＭ制御し、他方のインバータを常時通電状態に制御する。

なお、中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させる電圧差の周波数は、ＰＷＭ制御されるインバータのスイッチング周波数よりも十分低いものとする。たとえば、ＰＷＭ制御されるインバータのスイッチング周波数は、上述のように数ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ程度であるのに対し、中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させる電圧差の周波数は、商用電源周波数とする。

なお、信号ＣＧは、たとえば、プラグ７０が負荷９０に接続されているときに利用者により充電開始が指示されると活性化され、信号ＤＣＧは、たとえば、プラグ７０が負荷９０に接続されているときに利用者により給電開始が指示されると活性化される。

図８は、各インバータ１０，２０のスイッチング状態およびコモンモード電圧Ｖｃｏｍの変動を示した波形図である。なお、この図８では、負荷９０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるときの波形図が示されているが、車両から負荷９０への給電時も同様の波形図が得られる。図８を参照して、交流電源である負荷９０の電圧を示す電圧ＶＡＣが正である時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４においては、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいてインバータ１０がＰＷＭ制御され、インバータ２０は下アームが常時オン状態（通電状態）に制御される。一方、電圧ＶＡＣが負になる時刻ｔ２〜ｔ３，ｔ４以降においては、インバータ２０がＰＷＭ制御され、インバータ１０は下アームが常時オン状態（通電状態）に制御される。

したがって、中性点Ｎ１，Ｎ２間の電圧差（ＶＮ１−ＶＮ２）の指令値は、図に示されるようになり、電圧ＶＡＣに同期した充電電流を負荷９０から得ることができる。

ここで、時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４においては、インバータ１０は、ＰＷＭ制御によってスイッチング動作を行なうが、インバータ２０は、下アームがオン状態であるので、コモンモード電圧Ｖｃｏｍは、０とＶＤＣ／２との間で変動する（図５，図６）。すなわち、コモンモード電圧Ｖｃｏｍが電圧ＶＤＣ近傍まで振れることはない。この理由は、インバータ２０の下アームが常時オン状態（通電状態）であるので、インバータ１０，２０の上アームがいずれもオン状態（図４）になることはないからである。

一方、時刻ｔ２〜ｔ３，ｔ４以降においては、インバータ２０は、ＰＷＭ制御によってスイッチング動作を行なうが、インバータ１０は、下アームがオン状態であるので、コモンモード電圧Ｖｃｏｍは、時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４と同様に０とＶＤＣ／２との間で変動する。この理由も、上述したように、インバータ１０，２０の上アームがいずれもオン状態（図４）になることはないからである。

図９は、仮に各インバータ１０，２０をいずれもＰＷＭ制御したときの各インバータ１０，２０のスイッチング状態およびコモンモード電圧Ｖｃｏｍの変動を示した波形図である。すなわち、この図９は、従来手法に相当する。図９を参照して、インバータ１０，２０の双方が常時ＰＷＭ制御されると、インバータ１０，２０の双方の上アームがオンしている状態と、インバータ１０，２０の双方の下アームがオンしている状態とが発生する。したがって、コモンモード電圧Ｖｃｏｍは、０とＶＤＣとの間で変動する。

このように、この実施の形態１では、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれるとき、インバータ１０，２０の双方をＰＷＭ制御するのではなく、インバータ１０，２０の一方をＰＷＭ制御し、他方のインバータを常時通電状態に制御する。そして、車両と負荷９０との間で授受される電力（交流電力）に同期して、常時通電状態とするインバータを交互に切替えるので（ＰＷＭ制御されるインバータを交互に切替えることにも相当する。）、コモンモード電圧Ｖｃｏｍは、０とＶＤＣ／２との間で変動する。

したがって、この実施の形態１によれば、インバータ１０，２０の双方をＰＷＭ制御する従来手法に比べてコモンモード電圧の変動量を半減させることができる。その結果、コモンモードノイズを低減するためのフィルタを電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２に別途設ける必要がなく、システムの体格増加を抑制することができる。

なお、上記においては、電圧ＶＡＣが正のとき、インバータ１０をＰＷＭ制御するとともにインバータ２０の下アームを常時オン状態とし、電圧ＶＡＣが負のときは、インバータ２０をＰＷＭ制御するとともにインバータ１０の下アームを常時オン状態としたが、電圧ＶＡＣが正のとき、インバータ２０をＰＷＭ制御するとともにインバータ１０の上アームを常時オン状態とし、電圧ＶＡＣが負のときは、インバータ１０をＰＷＭ制御するとともにインバータ２０の上アームを常時オン状態としてもよい。この場合、コモンモード電圧Ｖｃｏｍは、ＶＤＣ／２とＶＤＣとの間で変動する（変動量はＶＤＣ／２）。

［実施の形態２］
図８に示したように、実施の形態１では、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれるとき、授受される電力に同期して、通電状態とするインバータが交互に切替えられる。すなわち、時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４においては、インバータ１０がＰＷＭ制御されるとともにインバータ２０が通電状態（下アームオン）とされ、時刻ｔ２〜ｔ３，ｔ４以降においては、インバータ２０がＰＷＭ制御されるとともにインバータ１０が通電状態（下アームオン）とされる。

この実施の形態２では、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれるとき、インバータ１０，２０のいずれか一方をＰＷＭ制御し、他方のインバータにおいては、授受される電力に同期して、上下アームのオン状態が交互に切替えられる。すなわち、実施の形態２では、ＰＷＭ制御されるインバータと通電状態に制御されるインバータとが固定され、通電状態に制御されるインバータにおいて、車両と負荷９０との間で授受される電力に同期して上下アームのオン状態が交互に切替えられる。

この実施の形態２によるハイブリッド車両の全体構成は、図１に示したハイブリッド車両１００と同じである。

再び図７を参照して、実施の形態２におけるＥＣＵ３０は、実施の形態１におけるＥＣＵの構成において、充放電制御部３６に代えて充放電制御部３６Ａを含む。充放電制御部３６Ａは、信号ＣＧが活性化されているとき、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいてインバータ２０をＰＷＭ制御し、かつ、インバータ１０を通電状態とするように、指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成する。

より詳しくは、電圧ＶＡＣが正のとき、充放電制御部３６Ａは、インバータ２０をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ２を電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいて生成し、インバータ１０については上アームを常時オン状態とするための指令ＡＣ１を生成する。一方、電圧ＶＡＣが負のときは、充放電制御部３６Ａは、インバータ２０をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ２を生成し、インバータ１０については下アームを常時オン状態とするための指令ＡＣ１を生成する。すなわち、充放電制御部３６Ａは、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいてインバータ２０をＰＷＭ制御するとともに、インバータ１０の上アームおよび下アームを電圧ＶＡＣの符号に応じて交互にオンさせるによってインバータ１０を常時通電状態に制御する。

なお、実施の形態１と同様に、インバータ１０の上下アームのオン／オフ切替周波数すなわち負荷９０からの交流電力の周波数は、ＰＷＭ制御されるインバータ２０のスイッチング周波数よりも十分低いものとする。

また、充放電制御部３６Ａは、信号ＤＣＧが活性化されているとき、所定の周波数を有する電圧差を中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生するようにインバータ２０をＰＷＭ制御し、かつ、インバータ１０を通電状態とするように、指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成する。

より詳しくは、中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させる電圧差が正のとき、充放電制御部３６Ａは、インバータ２０をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ２を生成し、インバータ１０については上アームを常時オン状態とするための指令ＡＣ１を生成する。一方、中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させる電圧差が負のときは、充放電制御部３６Ａは、インバータ２０をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ２を生成し、インバータ１０については下アームを常時オン状態とするための指令ＡＣ１を生成する。すなわち、充放電制御部３６Ａは、中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させる電圧差に基づいてインバータ２０をＰＷＭ制御するとともに、中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させる電圧差の符号に応じてインバータ１０の上アームおよび下アームを交互にオンさせるによって、インバータ１０を常時通電状態に制御する。

なお、実施の形態１と同様に、インバータ１０の上下アームのオン／オフ切替周波数すなわち中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生させる電圧差の周波数は、ＰＷＭ制御されるインバータ２０のスイッチング周波数よりも十分低いものとする。

なお、充放電制御部３６Ａのその他の構成は、充放電制御部３６と同じである。
図１０は、実施の形態２における各インバータ１０，２０のスイッチング状態およびコモンモード電圧Ｖｃｏｍの変動を示した波形図である。なお、この図１０は、実施の形態１において説明した図８に対応するものである。また、この図１０でも、負荷９０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるときの波形図が示されているが、負荷９０への給電時も同様の波形図が得られる。

図１０を参照して、電圧ＶＡＣが正である時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４においては、インバータ１０は上アームが常時オン状態（通電状態）に制御され、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいてインバータ２０がＰＷＭ制御される。一方、電圧ＶＡＣが負になる時刻ｔ２〜ｔ３，ｔ４以降においては、インバータ１０は下アームが常時オン状態（通電状態）に制御され、インバータ２０がＰＷＭ制御される。

したがって、中性点Ｎ１，Ｎ２間の電圧差（ＶＮ１−ＶＮ２）の指令値は、図に示されるようになり、電圧ＶＡＣに同期した充電電流を負荷９０から得ることができる。

ここで、時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４においては、インバータ１０は、上アームがオン状態であるので、コモンモード電圧Ｖｃｏｍは、ＶＤＣ／２とＶＤＣとの間で変動する。すなわち、コモンモード電圧Ｖｃｏｍが０近傍まで振れることはない。この理由は、インバータ１０の上アームが常時オン状態（通電状態）であるので、インバータ１０，２０の下アームがいずれもオン状態（図６）になることはないからである。

一方、時刻ｔ２〜ｔ３，ｔ４以降においては、インバータ１０は、下アームがオン状態であるので、コモンモード電圧Ｖｃｏｍは、０とＶＤＣ／２との間で変動する。すなわち、コモンモード電圧ＶｃｏｍがＶＤＣ近傍まで振れることはない。この理由は、インバータ１０の下アームが常時オン状態（通電状態）であるので、インバータ１０，２０の上アームがいずれもオン状態（図４）になることはないからである。

なお、上記においては、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれるとき、インバータ２０をＰＷＭ制御し、インバータ１０を常時通電状態としたが、インバータ１０をＰＷＭ制御し、インバータ２０を常時通電状態としてもよい。

以上のように、この実施の形態２によれば、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれるとき、インバータ１０，２０の双方をＰＷＭ制御する従来手法に比べてコモンモード電圧の変動量を半減させることができる。また、この実施の形態２によれば、ＰＷＭ制御されるインバータと通電状態に制御されるインバータとを交互に切替えることなく固定できるので、実施の形態１に比べて制御が容易である。

［実施の形態３］
実施の形態３では、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれるとき、インバータ１０，２０のいずれか一方をＰＷＭ制御し、他方のインバータをシャットダウン（全アームオフ）する。

この実施の形態３によるハイブリッド車両の全体構成は、図１に示したハイブリッド車両１００と同じである。

再び図７を参照して、実施の形態３におけるＥＣＵ３０は、実施の形態１におけるＥＣＵの構成において、充放電制御部３６に代えて充放電制御部３６Ｂを含む。充放電制御部３６Ｂは、信号ＣＧが活性化されているとき、インバータ２０をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ２を電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいて生成し、インバータ１０をシャットダウンするための指令ＡＣ１を生成する。

また、充放電制御部３６Ｂは、信号ＤＣＧが活性化されているとき、所定の周波数を有する電圧差を中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生するようにインバータ２０をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ２を生成し、インバータ１０をシャットダウンするための指令ＡＣ１を生成する。

なお、充放電制御部３６Ｂのその他の構成は、充放電制御部３６と同じである。
図１１は、実施の形態３における各インバータ１０，２０のスイッチング状態およびコモンモード電圧Ｖｃｏｍの変動を示した波形図である。なお、この図１１は、実施の形態１において説明した図８に対応するものである。また、この図１１でも、負荷９０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるときの波形図が示されているが、負荷９０への給電時も同様の波形図が得られる。

図１１を参照して、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいてインバータ２０がＰＷＭ制御され、インバータ１０は常時シャットダウン（全アームのスイッチング停止）される。インバータ１０は、各アームに逆並列ダイオードを有しているので、シャットダウンされても通電状態が確保される。但し、電圧ＶＡＣの反転時にインバータ１０に流れる電流が非連続となる状態が発生するため、電圧反転時にコモンモード電圧Ｖｃｏｍが大きく変動する。

しかしながら、全体としては、インバータ１０，２０の双方をＰＷＭ制御する従来手法（図９）に比べてコモンモード電圧Ｖｃｏｍの変動量は低減する。

なお、上記においては、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれるとき、インバータ２０をＰＷＭ制御し、インバータ１０を常時シャットダウンするものとしたが、インバータ１０をＰＷＭ制御し、インバータ２０を常時シャットダウンしてもよい。

以上のように、この実施の形態３によっても、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれるとき、インバータ１０，２０の双方をＰＷＭ制御する従来手法に比べてコモンモード電圧の変動を低減することができる。そして、この実施の形態３によれば、一方のインバータを常時シャットダウンするので、実施の形態１，２に比べて制御がより容易である。

［実施の形態４］
図１２は、実施の形態４による車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１２を参照して、このハイブリッド車両１００Ａは、図１に示した実施の形態１によるハイブリッド車両１００の構成において、コモンモードチョークコイル４０をさらに備える。

コモンモードチョークコイル４０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２とＡＣポート６０に接続される電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４との間に設けられる。コモンモードチョークコイル４０は、リング状のフェライトコアと、互いに逆方向にコアに巻回された２つのコイルとから成り（図示せず）、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２から電力線ＡＣＬ３，ＡＣＬ４へコモンモード電圧が伝達するのを阻止する。

なお、ハイブリッド車両１００Ａのその他の構成は、実施の形態１によるハイブリッド車両１００と同じである。すなわち、このハイブリッド車両１００Ａにおいても、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれるとき、インバータ１０，２０の一方をＰＷＭ制御し、他方のインバータを常時通電状態に制御するので、インバータ１０，２０の双方をＰＷＭ制御する従来手法に比べてコモンモード電圧の変動量は低減する。

そして、この実施の形態４によれば、コモンモードチョークコイル４０をさらに設けたので、コモンモードノイズを極めて効果的に抑制することができる。また、インバータ制御によりコモンモード電圧の変動量の低減が図られているので、コモンモードチョークコイル４０を小型化することができる。

［実施の形態５］
図１３は、実施の形態５による車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１３を参照して、このハイブリッド車両１００Ｂは、図１２に示した実施の形態４によるハイブリッド車両１００Ａの構成において、Ｙコンデンサ５０をさらに備え、ＥＣＵ３０に代えてＥＣＵ３０Ａを備える。

Ｙコンデンサ５０は、コンデンサＣ７，Ｃ８と、リレー５５とを含む。コンデンサＣ７の一端は、電力線ＡＣＬ１に接続され、コンデンサＣ８の一端は、電力線ＡＣＬ２に接続される。そして、コンデンサＣ７，Ｃ８の各々の他端は、リレー５５の一端に接続され、リレー５５の他端は、車両アース８０に接続される。リレー５５は、ＥＣＵ３０Ａからの信号ＳＷに応じてオン／オフされる。

ＥＣＵ３０Ａは、中性点Ｎ１，Ｎ２から負荷９０への給電が行なわれるとき、リレー５５をオンさせ、Ｙコンデンサ５０を機能させる。一方、ＥＣＵ３０Ａは、負荷９０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、リレー５５をオフさせ、Ｙコンデンサ５０を車両アース８０から電気的に切離す。なお、ＥＣＵ３０Ａのその他の構成は、ＥＣＵ３０と同じである。

このハイブリッド車両１００Ｂにおいては、中性点Ｎ１，Ｎ２から負荷９０への給電が行なわれるとき、リレー５５がオンされ、コモンモード電圧低減フィルタとしてＹコンデンサ５０が機能する。これにより、コモンモードノイズがさらに効果的に抑制される。

一方、負荷９０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるときは、リレー５５がオフされ、Ｙコンデンサ５０は、車両アース８０から電気的に切離される。負荷９０からの給電時にリレー５５をオフするのは、インバータ１０または２０の高周波スイッチングに起因して発生する高周波のコモンモード電圧を低減するためにコンデンサＣ７，Ｃ８は設計されるので（容量大）、インバータ１０，２０のスイッチング周波数に比べて周波数の低い負荷９０からの交流電流がＹコンデンサ５０を介して車両アース８０へ流れるのを防止するためである。

以上のように、この実施の形態５によれば、Ｙコンデンサ５０がさらに設けられるので、車両から負荷９０への給電時、コモンモードノイズを極めて効果的に抑制することができる。一方、負荷９０から車両への給電時は、Ｙコンデンサ５０が車両アース８０から電気的に切離されるので、負荷９０からの電流が車両アース８０に流れるのを防止することができる。なお、負荷９０から車両への給電時においても、実施の形態４と同等のコモンモードノイズ抑制効果を有する。

［実施の形態６］
図１４は、実施の形態６による車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１４を参照して、このハイブリッド車両１００Ｃは、図１に示した実施の形態１によるハイブリッド車両１００の構成において、モータジェネレータＭＧＲと、車輪８と、インバータ２５とをさらに備え、電力線ＡＣＬ１に代えて電力線ＡＣＬ３を備える。

モータジェネレータＭＧＲは、車輪８（たとえば、車輪６が前輪であるのに対して車輪８は後輪とする。）を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００Ｃに組込まれる。モータジェネレータＭＧＲは、Ｙ結線された三相コイルを含み、各コイルの一端が互いに接続されて中性点Ｎ３を形成する。そして、中性点Ｎ３とＡＣポート６０との間に電力線ＡＣＬ３が配設される。

インバータ２５は、モータジェネレータＭＧＲに対応して設けられ、インバータ１０，２０に並列して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬに接続される。インバータ２５の構成は、インバータ１０と同様である。

このハイブリッド車両１００Ｃにおいては、車両の駆動力を発生するモータジェネレータＭＧ２，ＭＧＲは、主に発電に用いられるモータジェネレータＭＧ１よりも大きく、モータジェネレータＭＧ２，ＭＧＲと車両アース８０との間の浮遊容量は、モータジェネレータＭＧ１と車両アース８０との間の浮遊容量よりも大きい。

そして、このハイブリッド車両１００Ｃにおいては、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲのうち、相対的に浮遊容量の大きいモータジェネレータＭＧ２，ＭＧＲを用いて、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれる。すなわち、モータジェネレータＭＧ２の中性点Ｎ２およびモータジェネレータＭＧＲの中性点Ｎ３にそれぞれ電力線ＡＣＬ２，ＡＣＬ３が接続され、電力線ＡＣＬ２，ＡＣＬ３を介して車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれる。

なお、車両と負荷９０との間で電力の授受が行なわれる際のインバータ２０，２５の制御は、実施の形態１〜３で説明したインバータ１０，２０の制御と同様である。

相対的に浮遊容量の大きいモータジェネレータＭＧ２，ＭＧＲを用いて車両と負荷９０との間の電力授受を行なうこととしたのは、以下の理由による。すなわち、インバータの高周波スイッチングに応じて高周波のコモンモード電流が発生するところ、モータジェネレータの浮遊容量が大きい場合には、電力線ＡＣＬ２，ＡＣＬ３を介して負荷９０へ出力されずにモータジェネレータの浮遊容量を介して車両アース８０に還流するコモンモード電流の量を多くすることができるからである。

言い換えると、車両と負荷９０との間で電力を授受するのに用いるモータジェネレータの浮遊容量が大きいほど、電力線ＡＣＬ２，ＡＣＬ３を介して負荷９０へ出力されるコモンモード電圧の変動量を小さくすることができる。そこで、この実施の形態６では、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲのうち、相対的に浮遊容量の大きいモータジェネレータＭＧ２，ＭＧＲを用いて、車両と負荷９０との間で電力の授受を行なうこととしたものである。

したがって、この実施の形態６によれば、コモンモード電圧の変動量を効果的に抑制することができる。

なお、この実施の形態６において、電力線ＡＣＬ２，ＡＣＬ３にコモンモードチョークコイル４０やＹコンデンサ５０を設けてもよい。これにより、コモンモード電圧の変動量をさらに効果的に抑制することができる。

なお、上記の各実施の形態においては、ハイブリッド車両は、動力分割機構４によりエンジン２の動力を車軸とモータジェネレータＭＧ１とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型とした。しかしながら、この発明は、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためにのみエンジン２を用い、モータジェネレータＭＧ２でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車両にも適用可能である。

また、この発明は、エンジン２を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、電源として蓄電装置に加えて燃料電池をさらに備える燃料電池車にも適用可能である。すなわち、この発明は、Ｙ結線されたモータコイルを備える交流モータを少なくとも２台備えたシステム一般に適用することができる。

また、上記の各実施の形態において、蓄電装置Ｂとインバータ１０，２０との間で電圧変換を行なうコンバータを蓄電装置Ｂとインバータ１０，２０との間に設けてもよい。なお、そのようなコンバータとしては、たとえば、公知のチョッパ回路を用いることができる。

なお、上記において、負荷９０は、この発明における「車両外部の電気負荷または電源」に対応し、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲは、この発明における「複数の交流回転電機」に対応する。また、ＥＣＵ３０，３０Ａは、この発明における「制御ユニット」に対応し、コンデンサＣ７，Ｃ８は、この発明における「ラインバイパスコンデンサ」を形成する。さらに、リレー５５は、この発明における「遮断装置」に対応する。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１による車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。 車両と負荷との間で電力が授受される際の図１に示したシステムの等価回路図である。 インバータのスイッチング状態の一例を示した図である。 図２に示す回路について各インバータの上アームがオンしているときの等価回路図である。 図２に示す回路について一方のインバータの上アームがオンし、他方のインバータの下アームがオンしているときの等価回路図である。 図２に示す回路について各インバータの下アームがオンしているときの等価回路図である。 図１に示すＥＣＵの機能ブロック図である。 各インバータのスイッチング状態およびコモンモード電圧の変動を示した波形図である。 仮に各インバータをいずれもＰＷＭ制御したときの各インバータのスイッチング状態およびコモンモード電圧の変動を示した波形図である。 実施の形態２における各インバータのスイッチング状態およびコモンモード電圧の変動を示した波形図である。 実施の形態３における各インバータのスイッチング状態およびコモンモード電圧の変動を示した波形図である。 実施の形態４による車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。 実施の形態５による車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。 実施の形態６による車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。

符号の説明

２ エンジン、４ 動力分割機構、６，８ 車輪、１０，２０，２５ インバータ、１２，２２ Ｕ相アーム、１４，２４ Ｖ相アーム、１６，２６ Ｗ相アーム、３０，３０Ａ ＥＣＵ、３２ 第１のインバータ制御部、３４ 第２のインバータ制御部、３６，３６Ａ，３６Ｂ 充放電制御部、４０ コモンモードチョークコイル、５０ Ｙコンデンサ、５５ リレー、６０ ＡＣポート、７０ プラグ、８０ 車両アース、９０ 負荷、９５ 接地ノード、１００，１００Ａ〜１００Ｃ ハイブリッド車両、Ｂ 蓄電装置、Ｃ１，Ｃ２ 平滑コンデンサ、Ｃ３〜Ｃ６ 容量、ＰＬ 正極線、ＮＬ 負極線、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲ モータジェネレータ、Ｎ１〜Ｎ３ 中性点、ＡＣＬ１〜ＡＣＬ４ 電力線、Ｌ１，Ｌ２ インダクタンス、Ｒｈ 接触抵抗、Ｃ７，Ｃ８ コンデンサ。

Claims (8)

1. 車両に搭載された蓄電装置と車両外部の電気負荷または電源との間で電力を授受可能な電力制御装置であって、
   星形結線された多相巻線を固定子巻線として各々が含む複数の交流回転電機と、
   前記複数の交流回転電機に対応して設けられる複数のインバータと、
   前記電気負荷または前記電源に接続可能なプラグと、
   前記複数の交流回転電機のうち２つの交流回転電機の多相巻線の中性点と前記プラグとの間に配設される電力線対と、
   前記２つの交流回転電機に対応するインバータのうち一方のインバータに対してはパルス幅変調法を用いることなく他方のインバータを前記パルス幅変調法を用いて制御することによって、前記蓄電装置と前記電気負荷または前記電源との間で電力を授受するように構成された制御ユニットとを備える、電力制御装置。
2. 前記蓄電装置と前記電気負荷または前記電源との間で授受される電力は、前記他方のインバータのスイッチング周波数よりも低い周波数を有する交流電力であり、
   前記制御ユニットは、前記一方のインバータにおける上アームおよび下アームの一方を前記交流電力の通電方向に応じてオンさせることによって、前記一方のインバータを通電状態に制御する、請求項１に記載の電力制御装置。
3. 前記制御ユニットは、前記２つの交流回転電機に対応する各インバータにおいて、前記パルス幅変調法を用いた制御と前記通電状態の制御とを前記交流電力の通電方向に応じて交互に切替える、請求項２に記載の電力制御装置。
4. 前記制御ユニットは、前記他方のインバータを前記パルス幅変調法を用いて制御し、前記一方のインバータの上アームおよび下アームを前記交流電力の通電方向に応じて交互にオンさせる、請求項２に記載の電力制御装置。
5. 前記制御ユニットは、前記電源から前記蓄電装置の充電が行なわれるとき、前記他方のインバータを前記パルス幅変調法を用いて制御し、前記一方のインバータを停止させる、請求項１に記載の電力制御装置。
6. 前記２つの交流回転電機の各々と車両アースとの間の浮遊容量は、その他の交流回転電機の各々と前記車両アースとの間の浮遊容量よりも大きい、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力制御装置。
7. 前記電力線対と車両アースとの間に配設されるラインバイパスコンデンサと、
   前記電源から前記蓄電装置の充電が行なわれるとき、前記ラインバイパスコンデンサを介して前記電力線対と前記車両アースとの間に形成される電路を遮断する遮断装置とをさらに備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電力制御装置。
8. 前記複数の交流回転電機の少なくとも１つから駆動トルクを受ける車輪と、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電力制御装置とを備える車両。

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