JP2000316205A - 車両用動力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】交差点等の車両の一時的停車時においてアイド
リングをストップするシステムにおいて頻繁に停止する
エンジン停止時における車体との共振による振動を抑止
する発電装置を提供する。 【解決手段】エンジンが停止動作に入ったときエンジン
に負荷を与えてエンジンの回転をすみやかに低下させて
エンジンと車体の共振点をすばやく通過させるため、発
電機１をエンジンが停止するまで発電出力状態とする。
このため、発電機１から特別の負荷５に給電して発電機
１の出力がバッテリ電圧以下の時でも消費されるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン（内燃機
関）を搭載する車両に用いられる車両用動力装置に関
し、好適には、内燃機関の頻繁な始動停止を伴うアイド
リングストップシステムを搭載する車両の制振に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年地球温暖化並びに大気汚染防止の観
点から車の燃料消費量を低減する事が大きな課題となっ
ており、このため車輌が交差点等で止まっている間はエ
ンジンを停止し、発進時に再度始動するアイドリングス
トップシステムが提案されている。

【０００３】このアイドリングストップシステムでは、
エンジンの頻繁な停止始動が生じるので、エンジン始動
装置の耐久性の強化とともに、車体の共振点をできるだ
け避けるようにエンジン回転数を制御することが要求さ
れる。特に、エンジン始動がエンジン停止よりも長時間
を要すること、交差点での発進を円滑に行うことなどの
観点から、アイドリングストップシステムを搭載する場
合はスタータモータの出力を強化してエンジン回転数の
早い立上げを図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ン回転数はエンジン停止の際にかならず上記共振点を通
過するために、エンジン停止のたびに共振点付近で生じ
る車体の共振振動が、特にアイドリングストップシステ
ムを採用する車両において、運転フィーリングを顕著に
損なうという問題があった。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、簡素な構成でエンジン停止時における車体の共振
振動を低減可能な車両用動力装置を提供することをその
解決すべき課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の構成で
は、エンジンによって駆動されて全波整流回路を通じて
バッテリに給電する交流機は、バッテリ給電系とは独立
の慣性エネルギー吸収用負荷給電系をもつ。この慣性エ
ネルギー吸収用負荷給電系は、エンジンの停止指令に関
連する信号の入力により、スイッチを通じて所定の慣性
エネルギー吸収用負荷に給電を開始し、この給電は、少
なくともエンジンの回転数がエンジンの共振点に対応す
る共振回転数値以下に低下するまで持続される。

【０００７】このようにすれば、エンジン停止時におい
てエンジン回転数が共振回転数値及びその近傍を速やか
に通過することができるので、エンジン停止時の不快な
車両共振現象を軽減することができる。また、エンジン
が車両駆動軸に連結されている場合には、車両制動時に
このスイッチを導通させることにより、車両の慣性走行
エネルギーの一部をエンジン、発電機を通じてこの慣性
エネルギー吸収用負荷で消費することができ、ブレーキ
機構の負担を減らすことができる。

【０００８】請求項２記載の構成によれば請求項１記載
の車両用動力装置において更に、慣性エネルギー吸収用
負荷及びスイッチからなる負荷回路は下アーム側の半ダ
イオードブリッジがバッテリ給電用の全波整流回路の下
アーム側の半ダイオードブリッジにより構成される制振
用全波整流回路を通じて給電される。このようにすれ
ば、制振用全波整流回路を簡素化することができる。

【０００９】請求項３記載の構成によれば請求項１又は
２記載の車両用動力装置において更に、スイッチの導通
時に交流機を増磁させる。たとえば交流機が界磁コイル
をもつものでは界磁コイルへ通電する励磁電流を少なく
ともエンジン停止指令入力時点直前よりも増大する。こ
のようにすれば、エンジン停止指令後において、より低
回転数域まで上記制振用の発電作用を強化することがで
き、エンジン停止時の不快な車両共振現象を一層軽減す
ることができる。

【００１０】請求項４記載の構成によれば請求項３記載
の車両用動力装置において更に、全波整流回路は、各整
流素子と並列に接続されるスイッチング素子を有してバ
ッテリから給電される直流電力を交流機駆動用の交流電
力に変換するインバータ回路とともに、いわゆる双方向
ＡＣ−ＤＣコンバータを構成する。このようにすれば、
スイッチの導通時にインバータ回路のスイッチング素子
を駆動して交流機の界磁が形成する回転磁界と略同位相
の回転磁界を交流機の電機子コイルを通じて形成するこ
とにより、交流機の界磁束を増大することができ、これ
により車両共振現象の一層の軽減を図ることができる。

【００１１】請求項５記載の構成によれば請求項１乃至
４のいずれか記載の車両用動力装置において更に、車両
制動時に交流機から慣性エネルギー吸収用負荷への給電
を行う。このようにすれば、共通の装置で車両制動効果
の向上とエンジン停止時の車両共振現象の軽減とを実現
することができる。請求項６記載の構成によれば請求項
５記載の車両用動力装置において更に、車両制動時で、
かつ、交流機がもはやバッテリに給電できない段階で慣
性エネルギー吸収用負荷への給電を行うので、車両の慣
性エネルギーを有効利用することができる。

【００１２】請求項７記載の構成によれば、エンジンに
よって駆動される交流機の発電電力を整流してバッテリ
に給電する全波整流回路の下アーム側の整流素子もしく
は上アーム側の整流素子の少なくとも一方に、スイッチ
ング素子が並列に接続される。これら複数のスイッチン
グ素子は、エンジンの停止指令に関連する信号により導
通させられ、これにより交流機の電機子コイルは短絡さ
れる。この短絡は、少なくともエンジンの回転数がエン
ジンの共振点に対応する共振回転数値以下に低下するま
で持続される。

【００１３】このようにすれば、エンジンの慣性エネル
ギーを電機子コイルなどの抵抗損失で放散させることに
より、のエンジン停止時においてエンジン回転数が共振
回転数値及びその近傍を速やかに通過することができる
ので、エンジン停止時の不快な車両共振現象を軽減する
ことができる。請求項８記載の構成によれば請求項７記
載の車両用動力装置において更に、上記電機子コイル短
絡用のスイッチング素子は、バッテリから給電される直
流電力を交流機駆動用の交流電力に変換するインバータ
回路の一部を兼ねる。

【００１４】このようにすれば、必要に応じて交流機か
らエンジンを駆動して、公知であるエンジン始動やエン
ジン制振制御（トルク変動低減制御）やトルクアシスト
を回路構成の複雑化を抑止しつつ行うことができる。請
求項９記載の構成によれば、交流機は、双方向ＡＣ−Ｄ
Ｃコンバータを通じてバッテリと電力授受可能に接続さ
れ、その結果としてエンジンとトルク授受する。

【００１５】エンジンの停止指令に関連する信号によ
り、この双方向ＡＣ−ＤＣコンバータを駆動して交流機
にその回転方向と逆方向にトルクが生じるように多相交
流電圧を印加し、回転磁界を形成する。この電圧印加
は、少なくともエンジンの回転数がエンジンの共振点に
対応する共振回転数値以下に低下するまで持続される。
このようにすれば、この結果として生じるこの双方向Ａ
Ｃ−ＤＣコンバータの発電作用により、エンジン停止時
のエンジンの慣性エネルギーは、バッテリに回収され、
エンジン回転数が共振回転数値及びその近傍を速やかに
通過することができるので、エンジン停止時の不快な車
両共振現象を軽減することができる。

【００１６】更に、この構成によれば、回路構成を複雑
化することなく、公知であるエンジン始動やエンジン制
振制御（トルク変動低減制御）やトルクアシストを回路
構成の複雑化を抑止しつつ行うことができる。請求項１
０記載の構成によれば請求項１乃至９のいずれか記載の
車両用動力装置において更に、エンジン回転数が、エン
ジンの停止指令入力時点の回転数値より低くかつ車両共
振点に対応する所定の共振回転数値より所定値以上高い
回転数値、もしくは、エンジンの停止指令に関連する信
号入力から所定の第一遅延時間遅れた時点にてスイッチ
又はスイッチング素子の導通又は逆方向駆動を行い、こ
の第一遅延時間遅れた時点におけるエンジンの回転数が
共振回転数値より高くなるように、第一遅延時間を設定
する。

【００１７】すなわち、本構成は、本件課題であるエン
ジン停止時の車両共振現象がエンジン回転数が共振回転
数値近傍である場合にエンジンのトルク変動にともなう
振動エネルギーが車両に伝達されて生じることに鑑み、
交流機によるエンジンの慣性エネルギーの吸収を、エン
ジンの停止指令入力時点直後からではなく、エンジン回
転数がこの共振回転数値近傍よりも高い範囲内で遅延さ
せる。好適には、共振回転数値の１０〜３０％程度高い
エンジン回転数域からこの交流機によるエンジンの慣性
エネルギーの吸収を行う。

【００１８】このようにすれば、交流機などに発熱など
の負担を掛けることを抑止しながら車両共振現象の低減
を図ることができる。したがって、この構成は特に、交
流機の電機子コイルの短絡による抵抗損失にて慣性エネ
ルギーを吸収する場合に有効である。請求項１１記載の
構成によれば請求項１乃至１０のいずれか記載の車両用
動力装置において更に、エンジン回転数が、車両共振点
に対応する所定の共振回転数値より所定値以上低い回転
数値、もしくは、前記エンジンの停止指令に関連する信
号入力から所定の第二遅延時間遅れた時点にてスイッチ
又はスイッチング素子の遮断又は逆方向駆動の終了を行
い、この第二遅延時間遅れた時点におけるエンジンの回
転数が共振回転数値より低くなるように、第二遅延時間
を設定する。

【００１９】すなわち、本構成は、本件課題であるエン
ジン停止時の車両共振現象がエンジン回転数が共振回転
数値近傍である場合にエンジンのトルク変動にともなう
振動エネルギーが車両に伝達されて生じることに鑑み、
交流機によるエンジンの慣性エネルギーの吸収をエンジ
ンの完全停止まで行うのではなく、エンジン回転数がこ
の共振回転数値近傍よりも低い範囲内で遅延させる。好
適には、共振回転数値の１０〜３０％程度低いエンジン
回転数域でこの交流機によるエンジンの慣性エネルギー
の吸収を終了する。

【００２０】このようにすれば、交流機などに発熱など
の負担を掛けることを抑止しながら車両共振現象の低減
を図ることができる。したがって、この構成は特に、交
流機の電機子コイルの短絡による抵抗損失にて慣性エネ
ルギーを吸収する場合に有効である。また、エンジンを
その逆転駆動から保護することができ、エンジンを破損
させることがない。

【００２１】請求項１２記載の構成によれば請求項１乃
至６のいずれか記載の車両用動力装置において更に、慣
性エネルギー吸収用負荷部は、車両空調空気暖房用の温
水を加熱する電熱ヒータからなるので、暖房時に暖房能
力を向上することができる。

【００２２】

【発明を実施するための態様】交流機としては発電専用
のオルタネータやスタータ兼用発電機（スタータ・ジェ
ネレータ）の他、トルクアシスト機能をもつ発電電動
機、エンジンのトルク変動と逆位相のトルクを発生する
制振機能をもつ発電電動機などを採用することができ、
更には、ハイブリッド車におけるエンジントルクを電力
に変換する回転電機にも適用することができる。

【００２３】全波整流回路としては、通常のダイオード
ブリッジ回路の他、ダイオードとスイッチング素子とを
並列接続してブリッジ回路を構成したいわゆる双方向Ａ
Ｃ−ＤＣコンバータ構成としてもよい。慣性エネルギー
吸収用負荷としては、電気加熱触媒用ヒータ、暖房用ヒ
ータ、暖房熱源としての温水を加熱するヒータ、ウイン
ドウのデフロスト用のヒータなどを採用することができ
る。これらの慣性エネルギー吸収用負荷は、エンジン停
止時の慣性エネルギー吸収専用としてもよく、通常に車
両に装備されるものを用いることもできる。後者の場合
には、バッテリにから通常のスイッチ又はスイッチング
素子を通じて給電されるとともに、本発明のエンジン停
止時に作動する上述のスイッチやスイッチング素子を通
じて交流機から給電されるように回路設計すればよい。
慣性エネルギー吸収用負荷は、交流機の各電機子コイル
の各相ごとに個別に設けても良く、交流機の各電機子コ
イルからの多相出力電圧を整流して共通の慣性エネルギ
ー吸収用負荷に給電するようにしてもよい。

【００２４】エンジンの停止指令に関連する信号は、た
とえばエンジン停止指令によるエンジン回転数が所定値
以下に低下こと示す信号としてもよい。本発明の好適な
態様を以下の実施例を参照して説明する。

【００２５】

【実施例１】（装置構成）本発明の車両用動力装置の第
一実施例を図１に示す回路図を参照して以下に説明す
る。１は、従来公知の回転界磁型交流発電機であって、
星型接続されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三つの相巻線（電機
子コイル）をもつステータ１１、ロータを励磁する界磁
コイル１２、各相巻線の出力端子１１１、１１２、１１
３から入力される三相交流電力電圧を整流するダイオ−
ドブリッジ（全波整流回路）１３を有する。

【００２６】ダイオ−ドブリッジ１３は、三相全波整流
回路の上アームをなすダイオ−ドセット１３１及びその
下アームをなすダイオ−ドセット１３２からなり、ダイ
オ−ドブリッジ１３の高位側の直流出力端子１３１１及
び低位側の直流出力端子１３２１はバッテリ２の正極端
子及び負極端子に個別に接続されている。なお、この実
施例では従来同様、ダイオ−ドブリッジ１３の低位側の
直流出力端子１３２１は車体を通じてバッテリ２の負極
端子に接続されている。

【００２７】１４は、界磁コイル１２に流れる界磁電流
を制御するレギュレータであり、レギュレータ１４はバ
ッテリ２の電圧を読み込んでそれを所定レベルに保つよ
うに界磁電流を制御する周知の制御を行う。３はヘッド
ランプなどの車載負荷であり、４はリレー（本発明でい
うスイッチ）であって、その一端は第２の三相全波整流
回路の上アームをなすダイオ−ドセット６を通じて、交
流機６の出力端子１１１、１１２、１１３に接続され、
リレー４の他端は負荷５を通じて接地されている。負荷
５の他端はボデーアース回路によってダイオ−ドブリッ
ジ１３の低位側の直流出力端子１３２１に接続されてい
る。負荷５はたとえば温水加熱用ヒータ、電気加熱触媒
ヒータ、ブロワモータ、デフロスト用ヒータなどの低イ
ンピーダンス負荷で構成されている。

【００２８】したがって、発電機１の交流出力は、ダイ
オ−ドセット６を上アームとし、ダイオ−ドセット１３
２を下アームとする第２の三相全波整流回路で整流され
て、リレー４を通じて負荷５に供給される構成となって
いる。７はリレー４を開閉するコントローラ、８はエン
ジン停止時以外において負荷５へ給電するためのリレー
であり、不図示のコントローラにより制御される。な
お、負荷（慣性エネルギー吸収用負荷）５がエンジン停
止時又は車両制動時のみ作動する専用負荷である場合に
はリレー８は省略することができる。

【００２９】次に、この装置の動作を説明する。発電機
１は、機械的に連結された図示しないエンジンによって
駆動されている。発電機１の出力は、ダイオ−ドブリッ
ジ１３によって整流されて車載バッテリ２及び負荷３に
供給されている。車両が運転者のブレーキ動作によって
減速状態に入ると、図示しないエンジン制御ＥＣＵによ
って燃料をカットされて車両のプロペラシャフトによっ
て回される状態又はクラッチが切り離された後は慣性回
転状態となっている。

【００３０】発電機１はエンジンによって駆動されてい
るので発電してバッテリ２、負荷３に電力を供給してお
り、そのための入力パワーがエンジンの回転エネルギー
を吸収してエンジン回転数を低下させる。しかしながら
発電機１の発電電圧が車載バッテリ２の電圧よりも低く
なると、エンジンを止めようとする外力は主にエンジン
のフリクションロスのみとなる。この時、エンジンは圧
縮、膨張をくりかえすことによるトルク変動を伴ないな
がら停止に到る。これが車体との共振を起こす要因であ
り、エンジン回転数がこの共振点に対応する回転数値を
すみやかに通過させるようにすれば、車体共振を低減で
きるはずである。

【００３１】そこで、この実施例では上述したように、
車両制動信号の入力とともにコントローラ７がリレー４
を閉じて、発電機１の出力を負荷５に給電し、車両の運
動エネルギーを発電機１の発電動力として吸収させてブ
レーキ負荷を減らすとともに、更に、このリレー４のオ
ンを少なくともエンジン回転数が共振回転数値以下とな
るまで持続し、これにより、発電電圧がバッテリ電圧以
下でのエンジン回転数域でも負荷５に電力消費させるこ
とにより、エンジン回転数が、エンジンの共振点に相当
する共振回転数値（すなわち、エンジントルク変動に対
して車両が共振する周波数に対応するエンジン回転数
値）をすばやく通過させるようにしている。これによ
り、不快な車両共振現象を抑止することができる。

【００３２】すなわち、この実施例によれば、負荷５
は、車両制動時の制動力増大効果と、エンジン停止時の
車両共振低減効果とを奏することができるものである。
エンジン停止時の車両共振低減効果のみを目的とする場
合のコントローラ７の動作制御の一例を図２を参照して
説明する。エンジン停止指令信号の入力によりリレー４
をオンし（ｓ１）、所定時間Ｔを経過するまで待機し
（ｓ２）、経過すればリレー４をオフし（ｓ３）、コン
トローラ７へのバッテリ２からの給電を遮断する。

【００３３】（変形態様）図３に示すように、バッテリ
２から電源スイッチ７０を通じて電源電圧を給電される
コントローラ７が、エンジン制御用ＥＣＵ（図示せず）
からのエンジン停止指令信号の入力によりリレー４の励
磁コイル４０を導通させ、その後、上記エンジン停止指
令信号により電源スイッチ７０が遮断されてコントロー
ラ７がオフ状態となっても、ダイオードセット６の整流
電圧をリレー４の励磁コイル４０に給電しているので、
発電機１の発電電圧がリレー４の接点保持ができなくな
るまで低下するまではダイオードセット６は負荷５へ通
電することができる。

【００３４】その他、コントローラ７へのバッテリ２よ
りの電源電圧の給電をエンジン停止指令信号の入力後も
必要時間持続するように構成できることはもちろんであ
る。７１はリレー４を駆動制御するトランジスタであ
る。 （変形態様）また、図４に示すように、コントローラ７
へダイオードセット６から電源電圧を給電すれば、エン
ジンオフ後のコントローラ７への給電を省略することも
可能である。７２はリレー４を駆動制御するトランジス
タである。

【００３５】（変形態様）車両制動を指令する信号また
はエンジン停止指令信号の入力により界磁コイル１２へ
通電する界磁電流を増大して、制動効果の向上または負
荷５の消費電力の増大を図るようにしてもよい。

【００３６】

【実施例２】他の実施例を図５を参照して以下に説明す
る。図５に示す回路は、図１に示す回路において、リレ
ー４をバイポーラｎｐｎパワートランジスタ４２に置換
したものである。このようにしても、実施例１と同じ動
作、作用効果を実現することができる。

【００３７】（変形態様）車両制動を指令する信号（た
とえばブレーキペダル踏み込み量検出センサの信号）の
入力により、トランジスタ４２をオンすることにより、
車両制動効果を向上することができる。ただし、この場
合、エンジン回転数が発電機１がまだ十分にバッテリ２
を充電できるレベルであればこのトランジスタ４２のオ
ンを行わず、更にそれ以下にエンジン回転数が落ち込ん
だことを検出してトランジスタ４２をオンすることが好
ましい。

【００３８】図６にこの車両制動制御の一例を示す。車
両制動を指令する信号の入力によりルーチンを開始し、
エンジン回転数に基づいて発電機１がバッテリ２に十分
に給電できるかどうかを判断し（Ｓ１１）、十分に給電
できない場合に至ったらトランジスタ４２をオンして負
荷５の電力消費を開始し（Ｓ１２）、制動中止かどうか
を調べて（Ｓ１３）、車両制動中止であればトランジス
タ４２をオフする。

【００３９】

【実施例３】他の実施例を図７を参照して以下に説明す
る。図７に示す回路は、図１に示す回路において、ダイ
オードセット６、負荷５、コントローラ７、リレー８を
省略し、その代わりに、全波整流回路１３の下アームを
なすダイオードセット１３２を、変形全波整流回路１
３’の下アームをなすダイオード・ＩＧＢＴセット１３
２’に置換したものである。

【００４０】なお、以下の各実施例において、ＩＧＢＴ
をＭＯＳＦＥＴなどの他の種類の３端子スイッチング素
子に置換してもよいことは当然である。このダイオード
・ＩＧＢＴセット１３２’は、図１のダイオードセット
１３２を構成する３つのダイオードにそれぞれＩＧＢＴ
素子Ｔｒをエミッタ接地形式で並列接続したものであ
る。

【００４１】この回路の動作を以下に説明する。車両が
停止のため減速状態に入り、エンジンが慣性回転状態に
なり発電機の発生電圧がバッテリ電圧以下になれば、コ
ントローラ６が下アームのＩＧＢＴ素子Ｔｒをすべてオ
ンさせ、これにより発電機１の各相巻線は短絡されて、
発電機１発電出力はほとんどステータ１１内の抵抗損失
として消費され、その結果、エンジン回転数の低下が加
速されて車体との共振点をすばやく通過し、実施例１と
同様の共振低減効果を奏することができる。

【００４２】この時のコントローラ６の制御動作の一例
を図８に示すフローチャートを参照して説明する。エン
ジン停止指令信号の入力によりルーチンをスタートし、
エンジン回転数が第一回転数値Ｎ１未満になったら(Ｓ
２１）、ＩＧＢＴ素子Ｔｒ（本発明でいうスイッチング
素子）をオンし（Ｓ２２）、エンジン回転数が第二回転
数値Ｎ２未満になったら(Ｓ２３）、ＩＧＢＴ素子Ｔｒ
をオフし（Ｓ２４）、図示しないメインルーチンにリタ
ーンする。実施例１同様、メインルーチンは所定時間ご
とに実施される。

【００４３】この実施例では、第一回転数値Ｎ１は共振
回転数値Ｎｒよりその２０％高い値とされ、第二回転数
値Ｎ２は共振回転数値Ｎｒよりその２０％低い値とされ
る。エンジン回転数は直接センサから読み込んでもよ
く、発電機１の回転数を読み込んで換算してもよく、発
電機１の発電電圧から推定してよい。このようにすれ
ば、エンジン、第二回転数値Ｎ２から共振回転数値Ｎｒ
を通過して第一回転数値Ｎ１に至る短期間だけエンジン
の慣性エネルギーを吸収するので、発電機１の発熱を抑
止しつつ、車体共振を低減することができる。なお、エ
ンジン回転数が第二回転数値Ｎ２から０に至るまでの間
は、発電機１は発電電流０で回転することができ、加熱
された電機子コイルの冷却が可能となり、発電機１の耐
久性を向上することができる。

【００４４】なお、前述のようにエンジン回転数により
ＩＧＢＴ素子Ｔｒのオン、オフを行う代わりに、車両制
動信号又はエンジン停止指令信号の入力時点からの経過
時間とあらかじめ設定した所定のスイッチオン時間、ス
イッチオフ時間との比較に基づいて同様の制御を行って
も良い。ただし、スイッチオン時間はエンジン回転数が
共振回転数値近傍より高い時点に設定されるべきであ
り、スイッチオフ時間はエンジン回転数が共振回転数値
近傍より低い時点に設定されるべきである。

【００４５】

【実施例４】他の実施例を図９を参照して以下に説明す
る。図９に示す回路は、図５に示す回路において、全波
整流回路１３のダイオードセット１３１、１３２の各ダ
イオードＤに、それぞれＩＧＢＴ素子Ｔｒを並列接続す
ることにより、全波整流回路１３を双方向ＡＣ−ＤＣコ
ンバータ１３ａに変換したものである。

【００４６】本構成によれば、双方向ＡＣ−ＤＣコンバ
ータ１３ａによって発電機１をモータ駆動してエンジン
を始動し、その後は通常の発電機として作動させる公知
の制御を行うことができ、発電機１はいわゆる発電電動
機として作動する。更に、車両が減速停止状態に入って
エンジンがエンジン制御ＥＣＵによって燃料カットされ
ると、トランジスタ４２をオンする。

【００４７】その結果、実施例１同様に、双方向ＡＣ−
ＤＣコンバータ１３ａの下アーム側のダイオードＤと、
ダイオードセット６とが構成する全波整流回路から負荷
５へ給電されて、その電力消費により車両制動効果を向
上することができる。また、コントローラ７へのエンジ
ン停止指令信号の入力により同様に車両共振の低減を行
うことができる。

【００４８】（変形態様）上述した車両制動時又はエン
ジン停止指令信号の入力時に、双方向ＡＣ−ＤＣコンバ
ータのＩＧＢＴ素子Ｔｒをたとえばベクトル制御により
断続制御してステータ１１の電機子コイルに、界磁電流
が形成する回転磁界と同相の回転磁界を生じさせ、これ
により発電機１の全体としての回転磁界を増強してその
発電電圧を増大することができる。

【００４９】このようにすれば、車両制動効果又は車両
共振低減効果を向上することができる。なお、図９にお
いて、ダイオードセット６、負荷５、トランジスタ４２
を省略し、双方向ＡＣ−ＤＣコンバータ１３ａの下アー
ム側の３つのＩＧＢＴ素子Ｔｒを導通させるか、又は、
上アーム側の３つのＩＧＢＴ素子Ｔｒを導通させること
により、電機子コイルの短絡により実施例２と同様の効
果を奏することもできる。

【００５０】

【実施例５】他の実施例を図１０を参照して以下に説明
する。図１０に示す回路は、図９に示す回路において、
全波整流回路１３のダイオードセット１３１、負荷５、
トランジスタ４２を省略したものである。この実施例で
は、双方向ＡＣ−ＤＣコンバータ１３ａの各ＩＧＢＴ素
子Ｔｒを制御するコントローラ７は、エンジンの停止指
令に関連する信号の入力（又は車両制動指令の入力）に
より、発電機１にその回転方向と逆方向にトルクが生じ
るように多相交流電圧を印加し（逆方向駆動という）、
たとえばベクトル制御法により回転磁界を形成する。こ
のようにすれば、結果的に、電力がＩＧＢＴ素子Ｔｒを
通じてバッテリ２に回収される。

【００５１】この実施例によれば、車両共振低減ととも
に車両の慣性エネルギーのバッテリへの回収とを行うこ
とができ、更に、回路は既知の回生制動機能付きのエン
ジン直結型の発電電動機の構成でよいので、エンジン始
動や回生制動も実施することができる。この場合も、コ
ントローラ６による上記ＩＧＢＴ素子Ｔｒの逆方向駆動
制御は、たとえば図６に示すトランジスタ４２の導通期
間において行えばよい。

【００５２】

【実施例６】他の実施例を図１１を参照して以下に説明
する。この実施例は、負荷（慣性エネルギー吸収用負
荷）５の一態様を示すものであって、１００は車載エア
コン用の温水ヒータユニットであり、１０２はそのエン
ジン温水投入口、１０３は分配チューブ、１０４は分配
チューブ１０３に接合された放熱フィンあって、放熱フ
ィン１０４は、図示しないブロワーにより形成される空
気流と熱交換し、暖房用空気流を形成する。１０５は暖
水の排出口であり、図示しないラジエ−タを経由してエ
ンジンにもどる。１０６は負荷５を構成する電熱ヒータ
であり、発熱により温水を温める電熱抵抗体１０７を内
蔵する。

【００５３】このようにすれば、車両の慣性エネルギー
を暖房用の熱源として用いることができ、夏期において
は、ラジエ−タで放熱すれば良い。 （変形態様）上記各実施例では、発電機１として巻線界
磁型を採用したが、永久磁石界磁型に応用できることは
もちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用動力装置の一実施例を示す回路
図である。

【図２】図１に示す装置の動作例を示すフローチャート
である。

【図３】図１に示す装置の変形態様を示す回路図であ
る。

【図４】図１に示す装置の変形態様を示す回路図であ
る。

【図５】本発明の車両用動力装置の他実施例を示す回路
図である。

【図６】図５に示す装置の動作例を示すフローチャート
である。

【図７】本発明の車両用動力装置の他実施例を示す回路
図である。

【図８】図７に示す装置の動作例を示すフローチャート
である。

【図９】本発明の車両用動力装置の他実施例を示す回路
図である。

【図１０】本発明の車両用動力装置の他実施例を示す回
路図である。

【図１１】本発明の車両用動力装置の他実施例を示す模
式断面図である。

【符号の説明】

１：車両用発電機 ２：バッテリ ４：リレー（スイッチ） ４２：トランジスタ（半導体スイッチング素子） ５：負荷（慣性エネルギー吸収用負荷） ６：上アームをなすダイオードセット（制振全波整流回
路の上アームをなす半ブリッジ） ７：コントローラ（制御部） １１：発電機１のステータ １１１、１１２、１１３：発電機の交流出力端子 １２：発電機の界磁巻線 １３：発電機のダイオ−ドブリッジ（全波整流回路） １３１：ダイオ−ドセット（バッテリ給電用の全波整流
回路の上アームをなす半ブリッジ） １３２：ダイオ−ドセット（全波整流回路の下アームを
なす半ブリッジ） １４：レギュレータ １３ａ：双方向ＡＣ−ＤＣコンバータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H115 PA15 PC06 PG04 PI16 PI24 PI30 PO06 PO09 PU10 PV07 PV09 PV23 PV24 QA04 QE10 QE12 QI03 QI04 QN08 QN12 RB26 TE02 TO23 5H590 AA01 AA06 CA07 CA23 CC01 CC24 CD01 CD03 CE05 CE09 CE10 DD25 FA06 FA08 FB07 FC12 FC17 HA11 HA27

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンによって駆動される交流機、及
   び、前記交流機の発電電力を全波整流してバッテリに給
   電する全波整流回路を備える車両用動力装置において、 前記交流機から前記バッテリへの給電とは独立になされ
   る前記発電機から前記慣性エネルギー吸収用負荷への給
   電を断続するスイッチと、 前記エンジンの停止指令に関連する信号により前記スイ
   ッチを導通させるとともに、少なくとも前記エンジンの
   回転数が前記車体の共振点に対応する共振回転数値以下
   に低下するまで前記導通を持続することにより、前記エ
   ンジンの慣性エネルギーを前記慣性エネルギー吸収用負
   荷に吸収させる制御部と、 を備えることを特徴とする車両用動力装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の車両用動力装置において、 前記慣性エネルギー吸収用負荷及び前記スイッチからな
   る負荷回路の一端は、各アノード端子が前記交流機の交
   流出力用の各端子に個別に接続されて制振用全波整流回
   路から給電され、 前記の制振用全波整流回路の下アーム側の半ダイオード
   ブリッジは、前記バッテリに給電する前記全波整流回路
   の下アーム側の半ダイオードブリッジにより構成される
   ことを特徴とする車両用動力装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の車両用動力装置にお
   いて、 前記制御部は、前記スイッチの前記導通時に前記交流機
   の全体としての励磁量を増大することを特徴とする車両
   用動力装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の車両用動力装置において、 前記全波整流回路の各整流素子と並列に接続されるスイ
   ッチング素子を有して前記バッテリから給電される直流
   電力を前記交流機駆動用の交流電力に変換するインバー
   タ回路を備え、 前記制御部は、前記スイッチの前記導通時に前記インバ
   ータ回路の前記スイッチング素子を駆動することによ
   り、前記交流機の界磁が形成する回転磁界と略同位相の
   回転磁界を前記交流機の電機子コイルを通じて形成する
   ことを特徴とする車両用動力装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか記載の車両用動
   力装置において、 前記制御部は、車両制動時に前記交流機から前記慣性エ
   ネルギー吸収用負荷への給電を行うことを特徴とする車
   両用動力装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の車両用動力装置において、 前記制御部は、車両制動時で、かつ、前記交流機がもは
   や前記バッテリに給電できない段階で前記慣性エネルギ
   ー吸収用負荷への給電を行うことを特徴とする車両用動
   力装置。
7. 【請求項７】エンジンによって駆動される交流機、及
   び、前記交流機の発電電力を全波整流してバッテリに給
   電する全波整流回路を備える車両用動力装置において、 前記全波整流回路の下アーム側の整流素子もしくは上ア
   ーム側の整流素子と並列に接続されるスイッチング素子
   と、 前記エンジンの停止指令に関連する信号、並びに、前記
   交流機から前記バッテリへの給電に関する信号が入力さ
   れ、前記エンジンの停止指令に関連する信号の入力後で
   かつ前記交流機から前記バッテリへの給電が所定レベル
   未満となった後に前記スイッチング素子を導通させると
   ともに、少なくとも前記エンジンの回転数が前記車体の
   共振点に対応する共振回転数値以下に低下するまで前記
   導通を持続することにより、前記交流機の電機子コイル
   を短絡して前記エンジンの慣性エネルギーを前記発電機
   の抵抗損失として吸収させる制御部と、 を備えることを特徴とする車両用動力装置。
8. 【請求項８】請求項７記載の車両用動力装置において、 前記スイッチング素子は、前記バッテリから給電される
   直流電力を前記交流機駆動用の交流電力に変換するイン
   バータ回路の一部を兼ねることを特徴とするを給電する
   車両用動力装置。
9. 【請求項９】エンジンとトルク授受可能に連結される交
   流機、及び、前記交流機とバッテリとの間で電力授受す
   る双方向ＡＣ−ＤＣコンバータとを備える車両用動力装
   置において、 前記エンジンの停止指令に関連する信号により前記双方
   向ＡＣ−ＤＣコンバータを駆動するとともに、少なくと
   も前記エンジンの回転数が前記車体の共振点に対応する
   共振回転数値以下に低下するまで前記駆動を持続するこ
   とにより、前記交流機に逆回転方向へのトルクを生じさ
   せる逆方向駆動を行う制御部と、 を備えることを特徴とする車両用動力装置。
10. 【請求項１０】請求項１乃至９のいずれか記載の車両用
    動力装置において、 前記制御部は、前記エンジン回転数が、前記エンジンの
    停止指令入力時点の回転数値より低くかつ前記共振回転
    数値より所定値以上高い回転数値、もしくは、前記エン
    ジンの停止指令に関連する前記信号入力から所定の第一
    遅延時間遅れた時点にて前記スイッチ又はスイッチング
    素子の導通又は前記逆方向電動駆動を行い、 前記第一遅延時間遅れた時点における前記エンジンの回
    転数が前記共振回転数値より高くなるように、前記第一
    遅延時間を設定することを特徴とする車両用動力装置。
11. 【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれか記載の車両
    用動力装置において、 前記制御部は、０より大きくかつ前記共振回転数値より
    所定値以上低い回転数値、もしくは、前記エンジンの停
    止指令に関連する前記信号入力から所定の第二遅延時間
    遅れた時点にて前記スイッチ又はスイッチング素子の遮
    断又は前記逆方向電動駆動の終了を行い、 前記第二遅延時間遅れた時点における前記エンジンの回
    転数が前記共振回転数値より低く、かつ０より大きくな
    るように、前記第二遅延時間を設定することを特徴とす
    る車両用動力装置。
12. 【請求項１２】請求項１乃至６のいずれか記載の車両用
    動力装置において、 前記慣性エネルギー吸収用負荷部は、車両空調空気暖房
    用の温水を加熱する電熱ヒータからなることを特徴とす
    る車両用動力装置。