JP2001339804A

JP2001339804A - ハイブリッド車両

Info

Publication number: JP2001339804A
Application number: JP2000153852A
Authority: JP
Inventors: Masaki Tagome; 正樹田米; Yasuhiro Kondo; 康宏近藤; Naoyuki Sumiya; 直之角谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両におけるシステムの高効率
化，低コスト化及び安全性向上を可能とする。【解決手段】ハイブリッド車両に搭載するモータ駆動
システムにおいて、モータに高リラクタンス及び低誘起
電圧型モータを備え、電力調整器に電気エネルギー貯蔵
手段に対するフェールセーフ機能を備えることで、ハイ
ブリッド車両システムの高効率化，低コスト化及び安全
性向上を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両
に関し、より詳しくはパラレル型のハイブリッド車両に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球の環境保護の観点から、排気
の原因となるエンジンを駆動源とせず、クリーンな電力
によって車両を駆動させる電気自動車が注目されてい
る。電気自動車は、大容量の駆動用電源から供給される
電力によって電動機を回転させ、車両の駆動力とするも
のである。

【０００３】ところが、この電気自動車は駆動用電源を
必要とし、その充電に長時間を要すると共に、駆動用電
源を充電するための設備も必ずしも十分には存在してい
ないのが現状である。そこで、燃料の供給が容易な従来
のエンジンと、エネルギーとしてクリーンなモータとを
組み合わせ、両者によって直接駆動輪を回転させるパラ
レル型のハイブリッド型車両も開発されている（特開昭
５９−６３９１０号公報、ＵＳＰ４５３３０１１号）。

【０００４】このパラレル型のハイブリッド型車両とし
ては、クラッチ等の接続により、走行速度や、走行地域
といった各種条件に応じ、モータによる駆動とエンジン
による駆動とを、適宜切り換えて、それらのエンジン及
びモータの駆動力（機械的な動力）を、変速装置等の動
力伝達手段を介して駆動輪に伝達して走行するものが一
般に知られている。

【０００５】この種のハイブリッド車両では、例えば車
両の加速時にモータに駆動力を生成させ、それをエンジ
ンの出力と併せて駆動輪に伝達することで、車両の必要
な加速性能を確保しつつエンジンの出力を抑制し、ひい
ては、エンジンの燃料消費や排気ガスの少量化を図るよ
うにしている。

【０００６】さらに、例えば車両の減速時には、駆動輪
から動力伝達手段を介してモータに伝達される車両の運
動エネルギーによって、該モータを発電機として駆動し
て回生発電を行わしめ、その回生発電出力をモータの電
源バッテリ等の電気エネルギー貯蔵手段に回収すること
が一般に行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のハ
イブリッド車両では、車両の加速時にモータに補助出力
を発生させる際には、該モータはバッテリ等の、電力を
供給するための電気エネルギー貯蔵手段の電気エネルギ
ーを比較的大きく消費するため、電気エネルギー貯蔵手
段に貯蔵されている電気エネルギーが少ない状態で、車
両の加速時にモータに補助出力を発生させると、電気エ
ネルギー貯蔵手段の劣化を招き易い。

【０００８】従って、このような場合には、モータによ
る補助出力の生成を行わず、該モータを動作停止状態
（モータの通電遮断状態）とすることが好ましいと考え
られる。

【０００９】また、車両のクルーズ走行時（定速走行
時）には、エンジンの燃料消費を十分に少ないものとし
つつ該エンジンの出力だけで支障なく車両の走行を行う
ことができ、また、必要以上に電気エネルギー貯蔵手段
の電気エネルギーを消費することは該電気エネルギー貯
蔵手段の劣化を招き易いことから、一般には、前記モー
タは動作停止状態とされる。

【００１０】しかるに、従来のハイブリッド車両では、
エンジンの出力を用いて車両の走行を行っている際に
は、モータのロータは常時、エンジンの出力軸と連動し
て回転するようになっている（モータのロータが、エン
ジンの出力軸に直結されたり、ギヤ等を介してエンジン
の出力軸に接続されている。例えば特開平８−１９３５
３１号公報、特開平９−１４３６０号公報を参照）。

【００１１】このため、従来のハイブリッド車両では、
エンジンの出力を使用した車両の走行時に、車両の走行
状態や電気エネルギー貯蔵手段のエネルギー貯蔵状態
（例えばバッテリの残容量）等に応じてモータを動作停
止状態としたとき、該モータのロータがエンジンの負荷
となり、それがエンジンの燃料消費を増加させる一つの
要因となっていた。

【００１２】特に、モータとして磁石式の電気モータを
使用した場合には、車両の駆動軸、または駆動系統に直
結した電気モータの回転子が回転すると、回転子に設け
た永久磁石により誘起電圧が発生する。この誘起電圧、
すなわち固定子に鎖交する磁束により、電気モータの固
定子に鉄損が発生する。

【００１３】この鉄損は、特にモータに通電していなく
ても生じるため、エンジン出力の低下や、モータが発熱
するために定格出力の低下，効率の低下を引き起こすこ
ととなり、一充電走行距離の短縮といったハイブリッド
車両の課題となっている。

【００１４】また、このような問題の解決策としては、
モータとして、磁石を全く使用しないリラクタンスモー
タを用いることが考えられそうだが、リラクタンスモー
タを使用した場合には、要求出力を得るために該モータ
が比較的大きな体格となってしまう。

【００１５】ハイブリッド車両は、現状においても走行
源としてエンジン，モータと２つの駆動用システムを搭
載しているため、車両スペ−スに余裕がない。ゆえに、
前記にあるように該モータの体格が大きくなることは好
ましくなく、リラクタンスモータを用いることには困難
があった。

【００１６】さらに、モータが動作停止状態，つまりエ
ンジンの出力だけで車両が高速走行を行っている際に、
誤動作等によりモータが通電状態で適切な制御が行われ
ないとモータのロータは常時、エンジンの出力軸と連動
して回転するようになっているため、モータが発電機と
して駆動して回生発電を行い、電源バッテリ等の電気エ
ネルギー貯蔵手段に過大な電圧が印可する。それが該電
気エネルギー貯蔵手段の貯蔵している電気エネルギーが
十分な状態では、該電気エネルギー貯蔵手段の劣化，も
しくは破損に繋がり、危険な状態に陥る恐れがある。

【００１７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、ハイブリッド車両システムにおける高
効率化及び安全性の確保を可能とすることを目的とす
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の本発明（請求項１に対応）は、電力を貯蔵
する電気エネルギー貯蔵手段と、前記電気エネルギー貯
蔵手段の電力を用いて駆動するモータと、前記モータを
制御するモータ制御手段と、前記モータと前記電気エネ
ルギー貯蔵手段との間に設けられ、両者の電力変換を行
う電力変換器と、燃料で駆動するエンジンと、前記エン
ジンを制御するエンジン制御手段とを備え、前記モータ
の駆動力と前記エンジンの駆動力とを用いて走行するハ
イブリッド車両において、前記モータは、永久磁石を持
つ第１の回転体部と磁気的突極性を持つ構造の第２の回
転体部とを回転軸方向に連結した回転子と、前記回転子
を駆動する界磁を発生する固定子とを有することを特徴
とするハイブリッド車両である。

【００１９】また、第２の本発明（請求項２に対応）
は、前記第１回転体部と、前記第２回転体部とは、前記
第１の回転体部の最大トルクの発生する電流位相と、前
記第２の回転体部の最大トルクの発生する電流位相とが
実質上同一になるような機械角で組み合わせられている
ことを特徴とする上記本発明である。

【００２０】また、第３の本発明（請求項３に対応）
は、電気エネルギー貯蔵手段の異常を監視する異常監視
手段と、前記異常監視手段からの信号に基づき、前記電
力変換器の動作を制御する電力変換器制御手段とをさら
に備えたことを特徴とする上記本発明である。

【００２１】また、第４の本発明（請求項４に対応）
は、前記異常監視手段は、前記エネルギー貯蔵手段の電
圧を監視する電圧監視手段、前記エネルギー貯蔵手段の
電流を監視する電流監視手段、前記エネルギー貯蔵手段
の温度を監視する温度監視手段、前記電力変換器の異常
を監視する電力変換器監視手段の全部または一部を有す
ることを特徴とする上記本発明である。

【００２２】以上のような構成を有する本発明のハイブ
リッド車両システムは、永久磁石を備える第１の回転体
部及び磁気的突極性を備えた構造の第２の回転体部を回
転軸方向に連結した回転子と、電流を供給することで前
記回転子を駆動する界磁を発生する固定子とを備えたモ
ータを備え、該モータの出力を走行源として車両に搭載
することで、従来までの磁石式モータを使用したハイブ
リッド車両システムに対して、モータ出力としては、第
１の回転体部に配設された永久磁石の漏れ磁束を、第２
の回転体部７０１に回り込ませて、第２の回転体部を磁
気飽和させることによって、第２の回転体部の突極比を
高めることにより、第２の回転体部に発生するリラクタ
ンストルクを増大させることによる高出力化が実現でき
るため同等出力を維持したまま、仮にモータが動作停止
状態でエンジンによりモータが回転させられる場合にも
ロータに使用する磁石量を減らしているため、誘起電圧
の発生を抑え、鉄損を低減させることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。

【００２４】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１によるハイブリッド車両の構成図である。図１に
おいて、１０１は従来までの車両の走行源である、燃料
で駆動するエンジンである。１０２はトランスミッショ
ンである。１０３はエンジン１と共に、もしくは個別に
車両の走行源となり得るモータである。１０５はバッテ
リ等の電気エネルギー貯蔵手段である。１０４は電気エ
ネルギー貯蔵手段１０５からモータ１０３へ伝達される
電力、またはモータ１０３から電気エネルギー貯蔵手段
１０５に伝達される電力を変換する電力調整器である。
１０７はハイブリッド車両を構成する本体である。１０
６は本体１０７を駆動させるための車輪である。

【００２５】また、図７は、本実施の形態によるハイブ
リッド車両に用いられるモータ１０３の模式構成図であ
る。図７において、モータ１０３は、永久磁石を備え、
磁石式モータとして動作する第１の回転体部７００，磁
気的突極性を有し、リラクタンスモータとして動作する
第２の回転体部７０１および回転軸７０２とから構成さ
れる回転子と、回転子の周囲に設けられた、電流を供給
することで前記回転子を駆動する界磁を発生する固定子
７０３とを有するものである。

【００２６】なお、本発明のハイブリッド車両に用いら
れるモータは、第１の回転体部と、第２の回転体部と
は、回転軸の方向にて連結した構成を有するものであ
り、本実施の形態においては、図に示すように、第２の
回転部体部７０１が、２つの第１の回転体部７００に挟
まれた構成例を示したが、第１の回転体部７００と第２
の回転体部７０１との構成はこれに限定するものではな
く、第１の回転部体部７００が、２つの第２の回転体部
７０１に挟まれた構成としてもよく、また、第１の回転
体部７００と第２の回転体部７０１とが一つづつ連結し
た構成としてよい。要するに、本発明第１の回転体部７
００と、第２の回転体部７０１とが、各々の個数によら
ず、回転軸７０２の方向にて連結した構成を有していれ
ばよい。

【００２７】このような構成を有する本実施の形態によ
るハイブリッド車両によれば、永久磁石を備える第１の
回転体部７００及び磁気的突極性を備えた構造の第２の
回転体部７０１を回転軸方向に連結した回転子７０２
と、電流を供給することで前記回転子を駆動する界磁を
発生する固定子とを備えたモータ１０３を備え、該モー
タ１０３の出力を走行源として車両に搭載することで、
従来までの磁石式モータを使用したハイブリッド車両シ
ステムに対して、モータ出力としては、第２の回転体部
７０１の発生するリラクタンストルクによる出力によっ
て、従来のモータと同等の出力を維持したまま、仮にモ
ータ１０３が動作停止状態で、エンジン１によりモータ
３が回転させられる場合、もしくはハイブリッド車両が
下り坂を走行する等の原因によりモータ１０３が回転さ
せられる場合にも、回転子に使用する永久磁石の量を減
らしているため、誘起電圧の発生を抑え、モータの鉄損
を低減させることができ、モータの定格出力、効率を同
等以上とし、ハイブリッド車両の一充電当たりの走行距
離を延長することが可能となる。

【００２８】なお、モータ１０３の動作に際しては、両
端の第１の回転体部７００に配設された永久磁石の漏れ
磁束を、両側から第２の回転体部７０１に回り込ませ
て、第２の回転体部を磁気飽和させることによって、第
２の回転体部７０１の突極比を高めることにより、第２
の回転体部に発生するリラクタンストルクを増大させる
ことができ、これによって従来例と同等以上の出力が得
られる。

【００２９】又、モータ１０３が動作停止状態，つまり
エンジン１０１の出力だけで車両が高速走行を行ってい
る際にも、ロータに使用する磁石量を減らしているた
め、該モータの高速回転時の回転による発生電圧を低減
させ、電源バッテリ等の電気エネルギー貯蔵手段１０５
の劣化，破損を防止することができる。

【００３０】（実施の形態２）図２は、本発明の実施の
形態２によるハイブリッド車両の、モータ駆動を行うシ
ステムのブロック図である。図２において、２０１は、
例えばバッテリ等で実現される電気エネルギー貯蔵手段
である。２０２はＩＧＢＴ（大電力トランジスタ）等
の、電力変換を行うための半導体である。２０３は半導
体２をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段である。２０５は
本実施の形態１の、永久磁石を備える第１の回転体部及
び磁気的突極性を備えた構造の第２の回転体部を回転軸
方向に連結した回転子と、電流を供給することで前記回
転子を駆動する界磁を発生する固定子とを備えたモータ
である。２０４はモータ２０５の制御手段を含むマイコ
ンである。２０６は電気エネルギー貯蔵手段２０１から
モータ２０５へ伝達される電力、またはモータ２０５か
ら電気エネルギー貯蔵手段２０１に伝達される電力を変
換する電力調整器である。２０７は電気エネルギー貯蔵
手段２０１の電圧を監視する電圧監視手段である。２０
８は電気エネルギー貯蔵手段２０１の電流を監視する電
流監視手段である。２０９は電気エネルギー貯蔵手段１
の温度を監視する温度監視手段である。２０１０は電圧
監視手段２０７、電流監視手段２０８及び温度監視手段
９等を含む異常監視手段である。２０１１はマイコン２
０４を監視するマイコン異常監視手段である。２０１２
は電気エネルギー貯蔵手段２０１の温度を検出する温度
検出器である。２０１３は半導体２０４の温度を検出す
る温度検出器である。２０１４はモータ２０５の温度を
検出する温度検出器である。２０１５は電気エネルギー
貯蔵手段１に流入もしくは流出する電流を検出する電流
検出器である。２０１６〜２０１８はモータ２０５に流
入もしくは流出する電流を検出する電流検出器である。
２０１９はモータ２０５の回転子の位置検出器である。

【００３１】以上のような構成を有する、本実施の形態
２によるハイブリッド車両の動作を、以下に説明する。
なお、以下の説明において、電気エネルギー貯蔵手段２
０１は、バッテリを例にとって説明する。

【００３２】はじめに、マイコン２０４が正常に動作し
てる場合は、異常監視手段２０１０内の電圧監視手段２
０７が上記バッテリの電圧を、電流監視手段２０８が電
流を、温度監視手段２０９が温度をそれぞれ監視してい
る。

【００３３】したがって、バッテリに危険な状態、つま
り過充電もしくは過放電等によって引き起こされる以下
の状態、すなわち、電圧が許容値を超えた場合、電圧が
許容値以上で電流が流入しようとした場合、電圧が許容
値以下で電流が流出しようとした場合、温度が許容値を
超えた場合、の全部またはいずれかが生じると、異常監
視手段２０１０は、これら許容値のオーバーに応じてマ
イコン２０４に異常検出信号を出力し、次に、異常検出
信号を受けたマイコン２０４がスイッチ手段２０３に半
導体ＯＦＦ指令信号を出力し、スイッチ手段２０３が半
導体２０２をＯＦＦする。

【００３４】これにより、モータ２０５からバッテリへ
の電力の供給、もしくはバッテリからモータ２０５への
電力の供給を遮断し、バッテリを保護することができ
る。

【００３５】上記の動作において、仮に電流監視手段２
０８もしくは電流検出器２０１５が異常状態になり、バ
ッテリの電流異常を検出できなかった場合には、温度検
出器２０１２が、バッテリの温度が許容値を超えたこと
を検出し、これに基づき異常監視手段２０１０がマイコ
ン２０４に異常検出信号を出力し、次にマイコン２０４
がスイッチ手段２０３に半導体ＯＦＦ指令信号を出力
し、スイッチ手段２０３が半導体２０２をＯＦＦするこ
とでバッテリを保護する。

【００３６】また、電圧監視手段２０７が異常状態にな
り、バッテリの電圧異常を検出できなかった場合でも、
温度検出器２０１２が、バッテリの温度が許容値を超え
たことを検出し、これに基づき異常監視手段２０１０が
マイコン２０４に異常検出信号を出力し、次にマイコン
２０４がスイッチ手段２０３に半導体ＯＦＦ信号を出力
し、スイッチ手段２０３が半導体２０２をＯＦＦするこ
とで、上記の電流監視手段２０８が異常状態にあるとき
と同様にして、バッテリを保護することができる。

【００３７】一方、マイコン２０４が異常である場合に
は、前記のようにバッテリが危険な状態になり、異常監
視手段２０１０からの異常検出信号をマイコン２０４が
入力しても、マイコン２０４からは正常にスイッチ手段
２０３に半導体ＯＦＦ指令信号を出力せず、ゆえにスイ
ッチ手段２０３が半導体２０２をＯＦＦできない不具合
が生ずる恐れがある。

【００３８】本実施の形態においては、上記のような不
具合が生ずるのを防ぐために、マイコン異常監視手段２
０１１によりマイコン２０４を常に監視するようにして
いる。これにより、マイコン２０４が異常になった場合
でも、マイコン異常監視手段２０１１が、スイッチ手段
２０３を直接制御し、スイッチ手段２０３が半導体２０
２に半導体ＯＦＦ信号を出力し半導体２０２をＯＦＦす
ることでバッテリを保護することができる。

【００３９】そうすることで仮にマイコン２０４が異常
になった場合にも、モータ２０５からバッテリへの電力
もしくはバッテリからモータ２０５への電力を遮断し、
バッテリを保護することができる。

【００４０】（実施の形態３）図３は、本発明の実施の
形態３によるハイブリッド車両の構成図である。図１と
同一構成要素には同一番号を付している。また、３０１
０はモータである。

【００４１】本実施の形態によるハイブリッド車両は、
実施の形態１と、モータ３０１０の構成において異な
る。すなわち、本実施の形態のハイブリッド車両におけ
るモータ３０１０は、図８の、モータ３０１０の回転子
の４分割図に示すように、永久磁石を備える第１の回転
体部７００及び磁気的突極性を備えた構造の第２の回転
体部７０１を回転軸７０２の軸方向に連結した回転子
と、電流を供給することで前記回転子を駆動する界磁を
発生する固定子とを備えたモータにおいて、第１の回転
体部７００と、第２の回転体部７０１とが、それぞれ最
大トルクの発生する電流位相が実質上同一になるような
機械角にて組合せられた構成を有するものである。

【００４２】このような構成を有する本実施の形態によ
るハイブリッド車両によれば、永久磁石を備える第１の
回転体部７００及び磁気的突極性を備えた構造の第２の
回転体部７０１を、それぞれ最大トルクの発生する電流
位相が同じになるような機械角で回転軸７０２方向に連
結した回転子と、電流を供給することで前記回転子を駆
動する界磁を発生する固定子とを備えるモータ３０１０
を搭載したことにより、従来までの磁石式モータを使用
したハイブリッド車両システムに対して、モータ出力と
してはリラクタンストルクによる高出力化が実現できる
ため同等出力を維持したまま、仮にモータが動作停止状
態で、動作しているエンジン１０１の駆動力に連動して
回転させられる場合や、ハイブリッド車両が下り坂等を
走行する等の原因によりモータ３が回転させられる場合
にもロータに使用する磁石量を減らしているため、誘起
電圧の発生を抑え鉄損を低減させることができ、ハイブ
リッド車両の一充電走行距離を延長することが可能とな
る。

【００４３】この場合も実施の形態１と同様、モータ３
０１０の動作に際しては、両端の第１の回転体部７００
に配設された永久磁石の漏れ磁束を、両側から第２の回
転体部７０１に回り込ませて、第２の回転体部を磁気飽
和させることによって、第２の回転体部７０１の突極比
を高めることにより、第２の回転体部に発生するリラク
タンストルクを増大させることができ、これによって従
来例と同等以上の出力が得られる。

【００４４】又、モータ３０１０が動作停止状態，つま
りエンジン１の出力だけで車両が高速走行を行っている
際にも、ロータに使用する磁石量を減らしているため、
モータ３の高速回転時の回転による発生電圧を低減さ
せ、電源バッテリ等の電気エネルギー貯蔵手段５の劣
化，破損を防止することができる。

【００４５】さらに、モータ３０１０は、第１の回転体
部７００及び第２の回転体部７０１を、それぞれ最大ト
ルクを出力できることから、より高出力を得ることがで
き、これによって高効率のハイブリッド車両が得られる
効果がある。

【００４６】（実施の形態４）図４は、本発明の実施の
形態４によるハイブリッド車両の、モータ駆動を行うシ
ステムのブロック図である。図４において、図２と同一
構成要素には同一番号を付している。また、４０２０は
モータであり、実施の形態３で述べたモータ３０１０と
同一の構成を有するものである。

【００４７】以上のような構成を有する本実施の形態に
よるハイブリッド車両は、実施の形態２にて説明した、
電気エネルギー貯蔵手段２０１の異常を監視する異常監
視手段２０１０およびマイコン異常監視手段２０１１を
搭載した、モータ駆動を行うシステムにおいて、実施の
形態３に説明した、永久磁石を備える第１の回転体部及
び磁気的突極性を備えた構造の第２の回転体部を、それ
ぞれ最大トルクの発生する電流位相が同じになるような
機械角で回転軸方向に連結した回転子と、電流を供給す
ることで前記回転子を駆動する界磁を発生する固定子と
を備えるモータを用いたものである。

【００４８】したがって、本実施の形態によるハイブリ
ッド車両のモータ駆動を行うシステムにおける、異常監
視手段２０１０およびマイコン異常監視手段２０１１の
動作は、実施の形態２と同様に行われるものであり、ま
た同等の効果が得られるものである。

【００４９】（実施の形態５）次に、図５は、上記の各
実施の形態のハイブリッド車両システムの模式構成図で
ある。図５において、図２および図４と同一構成要素に
は同一番号を付し、説明を省略する。また、５０２０は
従来までの車両の走行源である、燃料で駆動するエンジ
ンである。５０２１はトランスミッションである。５０
２３はハイブリッド車両を構成する本体である。５０２
２は本体１０７を駆動させるための車輪である。ただ
し、モータ４０２０の回転子はハイブリッド車両の駆動
軸と直接もしくは間接的に繋がっているものとする。ま
た、モータ５０００は本実施の形態１または３において
用いられているモータである。

【００５０】このような構成を有する、本実施の形態に
よるハイブリッド車両によれば、ハイブリッド車両がエ
ンジンの出力だけで走行しているか、下り坂を慣性で下
っているか、もしくは何か外部の別の車両等に牽引され
ており、モータ４０２０が動作停止状態（モータの通電
遮断状態）のとき、モータ５０００の回転子は、ハイブ
リッド車両の駆動により回転するが、モータ５０００の
回転子に使用する磁石量を減らしているため、誘起電圧
の発生を抑え鉄損を低減させることができ、さらにはハ
イブリッド車両の一充電走行距離を延長することが可能
となる。又、エンジン２０の出力だけでハイブリッド車
両が前記のような形で高速走行を行いモータ５が高速回
転をしている場合にも、ロータに使用する磁石量を減ら
しているため、従来までは電源バッテリ電圧を超えてい
た発生電圧を低減させることが可能となり、電源バッテ
リ等で実現される電気エネルギー貯蔵手段２０１の劣
化，破損を防止することができる。

【００５１】次に、ハイブリッド車両のモータ駆動シス
テムにおいて、モータ５０００の回転による発生電圧
が、電気エネルギー貯蔵手段２０１の電圧を超えない状
態で、半導体２０２が、誤作動等の原因により、電気エ
ネルギー貯蔵手段２０１が危険な状態に陥るＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御を行った場合には、電圧監視手段２０７または電
流監視手段２０８，温度監視手段２０９を含む異常監視
手段２０１０が異常検出信号をマイコン４に出力し、マ
イコン２０４は半導体２０２の電源遮断を含む半導体２
０２のＯＦＦ状態を操作し、電気エネルギー貯蔵手段２
０１０の劣化，破損を防止する。

【００５２】次に、マイコン２０４が電圧監視手段２０
７または電流監視手段２０８，温度監視手段２０９を含
む異常監視手段２０１０の異常検出信号を認識しない、
もしくはマイコン２０４によるモータ５０００を制御す
る電流指令出力異常があった場合、もしくは電流検出器
２０１５〜２０１８の電流を認識しないようなマイコン
動作が異常であった場合には、マイコン異常監視手段２
０１１が半導体２０２を、電源遮断を含む半導体２０２
のＯＦＦ状態を操作し、電気エネルギー貯蔵手段２０１
０の劣化，破損を防止することができる。

【００５３】次に、図６は従来までのハイブリッド車両
システムの中のモータ駆動システムを示すブロック図の
簡略図である。図６において、６０１は電源バッテリ等
の電気エネルギー貯蔵手段である。６０３は電気エネル
ギー貯蔵手段６０１からモータ６０４やモータ６０４か
ら電気エネルギー貯蔵手段６０１に電力を変換する電力
調整器である。６０４はハイブリッド車両を駆動する走
行源となるモータである。６０２は電気エネルギー貯蔵
手段６０１と電力調整器６０３の間に接続される電気エ
ネルギー貯蔵手段１を保護するための大電力リレーであ
る。

【００５４】ここで、本実施の形態１または３の、永久
磁石を備える第１の回転体部及び磁気的突極性を備えた
構造の第２の回転体部を回転軸方向に連結した回転子
と、電流を供給することで前記回転子を駆動する界磁を
発生する固定子とを備えたモータ、もしくは永久磁石を
備える第１の回転体部と磁気的突極性を備えた構造の第
２の回転体部のそれぞれ最大トルクの発生する電流位相
が同じになるような機械角で両者を組合せたモータを備
え、更に実施の形態２または４の、電力調整器を搭載す
ることで、従来まで必要とされていた大電力リレー６０
２を削除すること、またはより安価な半導体スイッチで
置き換えることが可能となり、高価な大電力リレーにつ
いてのコストを低減することが可能となる。

【００５５】なお、上記の各実施の形態においては、ハ
イブリッド車両に搭載されるモータ特性としては、高ト
ルクかつ高速領域はさほど要求されない。このことか
ら、本発明のハイブリッド車両では、モータの誘起電圧
の低減に伴うモータ単体の最高回転数の増加により、従
来までの弱め界磁制御等の複雑な計算を削除することが
可能となり、ソフトのスリム化が行え、ハ−ドで構成し
ている場合には回路部品等の削減による低コスト化が図
れる。

【００５６】なお、本発明の電力調整器制御手段は、各
実施の形態のマイコン、半導体、スイッチ手段に相当す
るものであり、電力調整器監視手段は、各実施の形態の
マイコン異常監視手段に相当するものである。

【００５７】

【発明の効果】以上の記載から明らかなように、本発明
によれば、従来までのモータを使用したハイブリッド車
両システムに対して、モータ出力としてはリラクタンス
トルクによる高出力化が実現できるため同等出力を維持
したまま、鉄損を低減させることができ、ハイブリッド
車両の一充電走行距離を延長し、更に電源等バッテリの
劣化，破損を防止することができる。

【００５８】また、大型リレ−を削除しハイブリッド車
両の低コスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両
の模式構成図

【図２】本発明の実施の形態２によるハイブリッド車両
のモータ駆動システムを示すブロック図

【図３】本発明の実施の形態３によるハイブリッド車両
の模式構成図

【図４】本発明の実施の形態４によるハイブリッド車両
のモータ駆動システムを示すブロック図

【図５】本発明の実施の形態５によるハイブリッド車両
の模式構成図

【図６】従来の技術によるハイブリッド車両のモータ駆
動システムを示すブロック図

【図７】本発明の実施の形態によるハイブリッド車両に
用いられるモータの模式構成図

【図８】本発明の実施の形態によるハイブリッド車両に
用いられるモータの回転子の４分割図

【符号の説明】

１０１エンジン１０２トランスミッション１０３モータ１０４電力調整器１０５電気エネルギー貯蔵手段１０６車輪１０７本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 19/10 Ｈ０２Ｋ 21/12 Ｍ 21/12 Ｂ６０Ｋ 9/00 ＺＨＶＥ (72)発明者角谷直之大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5H115 PA08 PA11 PC06 PG04 PI16 PI24 PI29 PO02 PO06 PO09 PU10 PU23 PU25 PV09 PV23 QN03 SE04 TD20 TI05 TI06 TI10 TO05 TO12 TR01 TR19 TU12 TU16 TU17 TU20 TZ04 TZ14 5H619 AA00 AA01 BB01 BB02 BB06 BB15 BB24 PP02 PP08 5H621 BB07 BB10 HH01 PP01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力を貯蔵する電気エネルギー貯蔵手段
と、前記電気エネルギー貯蔵手段の電力を用いて駆動するモ
ータと、前記モータを制御するモータ制御手段と、前記モータと前記電気エネルギー貯蔵手段との間に設け
られ、両者の電力変換を行う電力調整器と、燃料で駆動するエンジンと、前記エンジンを制御するエンジン制御手段とを備え、前記モータの駆動力と前記エンジンの駆動力とを用いて
走行するハイブリッド車両において、前記モータは、永久磁石を持つ第１の回転体部と磁気的
突極性を持つ構造の第２の回転体部とを回転軸方向に連
結した回転子と、前記回転子を駆動する界磁を発生する固定子とを有する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】前記第１回転体部と、前記第２回転体部
とは、前記第１の回転体部の最大トルクの発生する電流
位相と、前記第２の回転体部の最大トルクの発生する電
流位相とが実質上同一になるような機械角で組み合わせ
られていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリ
ッド車両。
【請求項３】電気エネルギー貯蔵手段の異常を監視す
る異常監視手段と、前記異常監視手段からの信号に基づき、前記電力調整器
の動作を制御する電力調整器制御手段とをさらに備えた
ことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッ
ド車両。
【請求項４】前記異常監視手段は、前記エネルギー貯蔵手段の電圧を監視する電圧監視手
段、前記エネルギー貯蔵手段の電流を監視する電流監視
手段、前記エネルギー貯蔵手段の温度を監視する温度監
視手段、前記電力調整器の異常を監視する電力調整器監
視手段の全部または一部を有することを特徴とする請求
項３に記載のハイブリッド車両。