JP2009029395A

JP2009029395A - Hybrid vehicle

Info

Publication number: JP2009029395A
Application number: JP2007313219A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yonemori; 敬米盛; Nobuhide Seo; 宣英瀬尾; Kohei Saito; 行平齋藤; Yasubumi Akagi; 泰文赤木; Hideaki Fujita; 英明藤田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2027-12-04
Also published as: CN101332776B; JP5104258B2; CN101332776A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid vehicle capable of realizing the effective use and the highly efficient operation of an inverter. SOLUTION: The hybrid electric vehicle includes a motor-generator 20 to generate alternating current or output the torque, a motor 25 for driving the vehicle, a diode rectifier 21 to rectify alternating the alternating current generated by the motor-generator 20, an inverter 23 connected to a feed circuit between the diode rectifier 21 and the motor 25 to convert the direct current in the feed circuit into the alternating current, a power supply 30 connected between the diode rectifier 21 and the inverter 23, a first feed circuit to supply the current to the motor 25 to drive the vehicle through the diode rectifier 21 and the inverter 23 in series, a second feed circuit (a second inverter 24, a relay switch 29, and a feed circuit 29b for operating a starter, etc.) to connect the motor-generator 20 with the power supply 30 while bypassing at least the diode rectifier 21, and an alternating current converter 24 provided in the second feed circuit. COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はハイブリッド車両に関し、特にシリーズハイブリッド車両に好適なハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly to a hybrid vehicle suitable for a series hybrid vehicle.

シリーズハイブリッド車両とは、例えば特許文献１に開示されているように、エンジンによって発電機を駆動し，該発電機からモータに電力を供給し、該モータで駆動輪を駆動する車両である。パラレルハイブリッド車両とは異なり、シリーズハイブリッド車両では、エンジンは発電専用に使用され、エンジンが発生した動力は機械的には駆動輪に伝達されない。 For example, as disclosed in Patent Document 1, a series hybrid vehicle is a vehicle in which a generator is driven by an engine, power is supplied from the generator to a motor, and driving wheels are driven by the motor. Unlike parallel hybrid vehicles, in series hybrid vehicles, the engine is used exclusively for power generation, and the power generated by the engine is not mechanically transmitted to the drive wheels.

ところで、かかるハイブリッド車両の効率を向上するために、特許文献１の構成では、エンジンに駆動されるモータジェネレータの発電電流をダイオード整流器によって整流することにより、発電系の損失を低減し、車両の駆動系に接続されるモータを駆動する構成が開示されている。
特開２００５−２０４３７０号公報 By the way, in order to improve the efficiency of such a hybrid vehicle, in the configuration of Patent Document 1, the generated current of the motor generator driven by the engine is rectified by a diode rectifier, thereby reducing the loss of the power generation system and driving the vehicle. A configuration for driving a motor connected to the system is disclosed.
JP 2005-204370 A

特許文献１に開示された先行例のように、モータジェネレータの出力電流をダイオード整流器によって整流した場合には、発電系の損失が低減される。 When the output current of the motor generator is rectified by a diode rectifier as in the previous example disclosed in Patent Document 1, the loss of the power generation system is reduced.

しかしながら、ダイオード整流器は、モータジェネレータの出力した電流を一方向にしか流すことができないため、モータジェネレータに給電してエンジンのスタータとして機能させることができない。そのため、エンジン始動時にモータジェネレータに給電するためには、ダイオード整流器とモータとの間に介在するインバータを利用することが考えられる。しかし、その場合には、エンジン始動時は、モータの駆動が必要な場合であっても、モータを駆動することができなくなるという問題があった。 However, since the diode rectifier can flow the current output from the motor generator only in one direction, it cannot supply power to the motor generator and function as an engine starter. Therefore, in order to supply power to the motor generator when the engine is started, it is conceivable to use an inverter interposed between the diode rectifier and the motor. However, in that case, there is a problem that when the engine is started, the motor cannot be driven even if the motor needs to be driven.

他方、車両の運転状況においては、インバータに必要な容量が大きく変化するため、定格よりも遙かに小さい出力で運転する運転領域では、インバータの負荷率が低下する分、インバータ自身の効率が低下するため、インバータを効率的に利用することができないという問題もあった。 On the other hand, in the driving situation of the vehicle, the capacity required for the inverter changes greatly, so in the operating region where the output is much smaller than the rated power, the inverter's own efficiency decreases as the load factor of the inverter decreases. Therefore, there is a problem that the inverter cannot be used efficiently.

本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、インバータの有効利用や高効率運転を図ることのできるハイブリッド車両を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle that can achieve efficient use of an inverter and high-efficiency driving.

上記課題を解決するために本発明は、エンジンに駆動されて交流電流を発電するとともに、車両の始動時に前記エンジンを駆動するスタータとして機能するモータジェネレータと、前記車両を駆動するモータと、前記モータジェネレータが発電した交流電流を整流するダイオード整流器と、前記ダイオード整流器と前記モータとの間の給電経路に接続され、該給電経路の直流電流を交流電流に変換する第１のインバータと、前記第１のインバータと並列に前記給電経路に接続された第２のインバータと、前記給電経路に接続されるバッテリと、前記第２のインバータを前記モータに接続するモータ給電モードと前記第２のインバータを介して前記バッテリを前記モータジェネレータに接続するスタータ給電モードとの何れかに択一的に切り換え可能なスイッチング手段とを備えていることを特徴とするハイブリッド車両である。この態様では、エンジンによって駆動されるモータジェネレータにダイオード整流器を接続することにより、発電系の効率を高め、損失の少ない給電系を構成することができる。しかも、ダイオード整流器が接続される給電経路に並列に接続された２つのインバータが設けられているので、例えば、エンジン始動時にモータの駆動が必要な場合に、モータを第１のインバータで駆動しつつ、モータジェネレータを第２のインバータで駆動することが可能になる。また、複数のインバータを設けているので、給電に要する電流が小さい場合には、一方のインバータをＯＦＦにして運転することにより、稼動しているインバータの負荷率を高め、インバータの効率を高めて給電系全体の効率を向上することも可能になる。「スイッチング手段」の要素としては、リレースイッチの他、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を好適に用いることができる。 In order to solve the above-described problems, the present invention is driven by an engine to generate an alternating current and a motor generator that functions as a starter that drives the engine when the vehicle is started, a motor that drives the vehicle, and the motor A diode rectifier that rectifies the alternating current generated by the generator; a first inverter that is connected to a power supply path between the diode rectifier and the motor; and that converts a direct current in the power supply path into an alternating current; A second inverter connected to the power supply path in parallel with the inverter, a battery connected to the power supply path, a motor power supply mode for connecting the second inverter to the motor, and the second inverter. Alternatively to a starter power supply mode in which the battery is connected to the motor generator. It is a hybrid vehicle, characterized in that a switching means possible. In this aspect, by connecting the diode rectifier to the motor generator driven by the engine, it is possible to increase the efficiency of the power generation system and configure a power supply system with less loss. In addition, since two inverters connected in parallel to the power supply path to which the diode rectifier is connected are provided, for example, when the motor needs to be driven when starting the engine, the motor is driven by the first inverter. The motor generator can be driven by the second inverter. In addition, since a plurality of inverters are provided, when the current required for power supply is small, by turning off one of the inverters, the load factor of the operating inverter is increased and the efficiency of the inverter is increased. It is also possible to improve the efficiency of the entire power feeding system. As an element of “switching means”, an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or the like can be preferably used in addition to a relay switch.

好ましい態様において、前記スイッチング手段は、リレースイッチである。この態様では、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ等を採用した場合に比べ、損失の少ない回路を構成することができる。 In a preferred aspect, the switching means is a relay switch. In this aspect, a circuit with less loss can be configured as compared with the case where an insulated gate bipolar transistor or the like is employed.

好ましい態様において、前記リレースイッチを切り換える際に第２のインバータがＯＮのときは、一旦、前記第２のインバータをＯＦＦにしてから前記リレースイッチを切り換える制御手段を備えているものである。この態様では、スイッチング手段としてのリレースイッチに通電がされていない状態で切換動作が実行されるので、リレースイッチの劣化を抑制し、長寿命化を図ることができる。 In a preferred aspect, when the second inverter is turned on when the relay switch is switched, control means for switching the relay switch after turning the second inverter off is provided. In this aspect, since the switching operation is performed in a state where the relay switch as the switching means is not energized, the deterioration of the relay switch can be suppressed and the life can be extended.

好ましい態様において、前記スイッチング手段に設けられる負荷用給電経路と、前記第２のインバータから給電可能に前記負荷用給電経路に接続される電気機器とを備えている。この態様では、第１のインバータのみで電力を賄うことのできる運転領域では、第２のインバータから所定の電気機器に給電することにより、各インバータの効率向上と稼働率の維持とを図ることができる。 In a preferred aspect, the power supply device includes a load power supply path provided in the switching means, and an electric device connected to the load power supply path so that power can be supplied from the second inverter. In this aspect, in an operation region where only the first inverter can supply power, power can be supplied from the second inverter to a predetermined electrical device, thereby improving the efficiency of each inverter and maintaining the operating rate. it can.

好ましい態様において、前記電気機器は、１００Ｖの交流電源装置である。 In a preferred aspect, the electrical device is a 100 V AC power supply.

好ましい態様において、前記電気機器は、車室内用の空調ユニットである。 In a preferred aspect, the electrical device is an air conditioning unit for a vehicle interior.

本発明の別の態様は、エンジンに駆動されて交流電流を発電するとともに、車両の始動時に前記エンジンを駆動するスタータとして機能するモータジェネレータと、前記車両を駆動するモータと、前記モータジェネレータが発電した交流電流を整流するダイオード整流器と、前記ダイオード整流器と前記モータとの間の給電経路に接続され、該給電経路の直流電流を交流電流に変換するインバータと、前記ダイオード整流器と前記インバータとの間に接続される電源装置と、前記ダイオード整流器と前記インバータとを直列に経由して電流を車両駆動用のモータに供給する第１の給電経路と、少なくとも前記ダイオード整流器をバイパスして、前記モータジェネレータと前記電源装置とを導通可能な第２の給電経路と、前記第２の給電経路に設けられた交流変換器とを設けていることを特徴とするハイブリッド車両である。この態様では、エンジンによって駆動されるモータジェネレータにダイオード整流器を接続することにより、発電系の効率を高め、損失の少ない給電系を構成することができる。しかも、少なくともこのダイオード整流器をバイパスして電源装置とモータジェネレータとを導通可能な第２の給電経路が設けられて、この第２の給電経路に交流変換器が設けられているので、例えば、モータジェネレータによるエンジンのクランキングが必要な場合には、電源装置からの電力を第２の給電経路からモータジェネレータに供給することができる。従って、モータへの給電が必要な場合はもちろん、モータへの給電が不要な場合においても、モータジェネレータによるエンジンのクランキングを実行することができる。「交流変換器」としては、半導体スイッチやマトリックスコンバータを好適に採用することができる。 Another aspect of the present invention is a motor generator that is driven by an engine to generate an alternating current and that functions as a starter that drives the engine when the vehicle is started, a motor that drives the vehicle, and the motor generator that generates power. A diode rectifier that rectifies the alternating current, an inverter that is connected to a power supply path between the diode rectifier and the motor, and that converts a direct current of the power supply path into an alternating current; and between the diode rectifier and the inverter A power supply unit connected to the first power supply path for supplying a current to a motor for driving the vehicle via the diode rectifier and the inverter in series; and at least bypassing the diode rectifier, the motor generator And a second power supply path capable of connecting the power supply device and the second power supply path. Is a hybrid vehicle, characterized in that it provided a vignetting AC converter. In this aspect, by connecting the diode rectifier to the motor generator driven by the engine, it is possible to increase the efficiency of the power generation system and configure a power supply system with less loss. In addition, since the second power supply path capable of conducting the power supply device and the motor generator by bypassing at least the diode rectifier is provided and the AC converter is provided in the second power supply path, for example, the motor When engine cranking by the generator is required, power from the power supply device can be supplied to the motor generator from the second power supply path. Therefore, the engine cranking by the motor generator can be executed not only when the power supply to the motor is necessary but also when the power supply to the motor is unnecessary. As the “AC converter”, a semiconductor switch or a matrix converter can be preferably used.

好ましい態様において、前記第１の給電経路と第２の給電経路への通電を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記エンジンの前記モータジェネレータによるクランキングの要否を判定する機能を含み、前記車両の運転状態を判定する運転状態判定部と、前記クランキングが必要であると判定された場合に、前記電源装置の電力を前記第２の給電経路を介して前記モータジェネレータに供給するクランキング制御部とを備えている。この態様では、モータジェネレータによるクランキング要請が生じた場合には、電源装置からの電力を第２の給電経路からモータジェネレータに供給することができる。 In a preferred aspect, the apparatus includes a control device that controls energization to the first power supply path and the second power supply path, and the control apparatus includes a function of determining whether cranking of the engine by the motor generator is necessary. A driving state determination unit that determines a driving state of the vehicle; and when it is determined that the cranking is necessary, the power of the power supply device is supplied to the motor generator via the second power supply path. And a cranking control unit. In this aspect, when a cranking request is generated by the motor generator, power from the power supply device can be supplied to the motor generator from the second power supply path.

好ましい態様において、前記交流変換器は、半導体スイッチである。この態様では、簡素な電子部品の構成で、モータジェネレータへの給電を実現することができる。 In a preferred aspect, the AC converter is a semiconductor switch. In this aspect, power supply to the motor generator can be realized with a simple configuration of electronic components.

別の好ましい態様において、前記交流変換器は、前記第１の給電経路と並列に設けられたインバータである。 In another preferable aspect, the AC converter is an inverter provided in parallel with the first power feeding path.

以上説明したように、本発明は、複数のインバータを設けて、一方のインバータをモータジェネレータに接続し、エンジンを始動可能に構成しているので、ダイオード整流器を採用しているにも拘わらずエンジンの始動と車両の駆動とを同時に並行して実行することができるとともに、モータの駆動時に、稼動されるインバータを選択することにより、インバータ自身の効率を高めることができるので、インバータの有効利用や高効率運転を図ることができるという顕著な効果を奏する。 As described above, according to the present invention, a plurality of inverters are provided, and one of the inverters is connected to a motor generator so that the engine can be started. The start of the vehicle and the drive of the vehicle can be executed simultaneously in parallel, and the efficiency of the inverter itself can be increased by selecting the inverter to be operated when the motor is driven. There is a remarkable effect that high-efficiency driving can be achieved.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

なお、以下の各実施形態において、同等の部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Note that, in the following embodiments, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は本発明の実施の一形態に係るハイブリッド車両の概略構成図であり、図２は同ハイブリッド車両の要部を示す配線図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a wiring diagram showing a main part of the hybrid vehicle.

図１を参照して、本実施形態に係るハイブリッド車両は、エンジン１０と、このエンジン１０によって駆動されるモータジェネレータ２０とを有しているシリーズハイブリッド車両である。 With reference to FIG. 1, the hybrid vehicle according to the present embodiment is a series hybrid vehicle having an engine 10 and a motor generator 20 driven by the engine 10.

エンジン１０は、例えば多気筒４サイクルガソリンエンジンであり、シリンダヘッドとシリンダブロックとによって要部が構成される本体１１と、この本体１１に形成される複数列の気筒１２と、各気筒１２に新気を導入するインテークマニホールド１４と、各気筒１２の既燃ガスを排出するエキゾーストマニホールド１５とを備えている。本体１１には、各気筒１２に対応して設けられた燃料噴射弁１６および点火プラグ１７が取り付けられている。そして、各気筒１２に設けられたピストンを昇降させることにより、当該ピストンに接続されたクランク軸１０ａを駆動するように構成されている。また、インテークマニホールド１４には、新気の量を調整するためのスロットル弁１８が設けられており、スロットルボディのアクチュエータ１９によって駆動されるようになっている。 The engine 10 is, for example, a multi-cylinder four-cycle gasoline engine, and includes a main body 11 that is configured by a cylinder head and a cylinder block, a plurality of rows of cylinders 12 formed in the main body 11, and new cylinders 12. An intake manifold 14 for introducing air and an exhaust manifold 15 for discharging the burned gas of each cylinder 12 are provided. A fuel injection valve 16 and a spark plug 17 provided corresponding to each cylinder 12 are attached to the main body 11. And it is comprised so that the crankshaft 10a connected to the said piston may be driven by raising / lowering the piston provided in each cylinder 12. As shown in FIG. The intake manifold 14 is provided with a throttle valve 18 for adjusting the amount of fresh air, and is driven by an actuator 19 of the throttle body.

図２も参照して、モータジェネレータ２０は、エンジン１０のクランク軸１０ａに連結された例えば３相の多相電動発電機であり、エンジン１０に駆動されることによって交流電流を出力するとともに、交流電流を供給されることによってエンジン１０を始動するモータとしても機能するように構成されている。モータジェネレータ２０には、その出力電流を検出するジェネレータ出力電流センサＳＷ１と、回転速度を検出するジェネレータ回転速度センサＳＷ２とが設けられている。 Referring also to FIG. 2, motor generator 20 is, for example, a three-phase multi-phase motor generator connected to crankshaft 10 a of engine 10, and outputs an alternating current when driven by engine 10. It is configured to function also as a motor that starts the engine 10 when supplied with electric current. The motor generator 20 is provided with a generator output current sensor SW1 for detecting the output current and a generator rotation speed sensor SW2 for detecting the rotation speed.

モータジェネレータ２０は、ダイオード整流器２１に接続されている。ダイオード整流器２１は、モータジェネレータ２０の相数ｎに対応した複数組のダイオードＤ１〜Ｄ６を有している。ダイオード整流器２１の出力端子は、給電経路としてのＤＣバスライン２２に接続されている。 The motor generator 20 is connected to a diode rectifier 21. The diode rectifier 21 has a plurality of sets of diodes D 1 to D 6 corresponding to the number of phases n of the motor generator 20. The output terminal of the diode rectifier 21 is connected to a DC bus line 22 as a power feeding path.

ＤＣバスライン２２には、コンデンサＣ１が接続されている。また、ＤＣバスライン２２には、当該ＤＣバスライン２２の電圧を検出するＤＣバスライン電圧センサＳＷ３が接続されている。 A capacitor C 1 is connected to the DC bus line 22. The DC bus line 22 is connected to a DC bus line voltage sensor SW3 that detects the voltage of the DC bus line 22.

本実施形態においては、このＤＣバスライン２２に第１、第２のインバータ２３、２４が並列に接続されている。各インバータ２３、２４は、それぞれ負荷となる多相モータ２５の相数に応じた複数組の素子Ｑ１１〜Ｑ１６、Ｑ２１〜Ｑ２６を有している。各素子Ｑ１１〜Ｑ１６、Ｑ２１〜Ｑ２６は、それぞれトランジスタやダイオード等で構成されている。 In the present embodiment, first and second inverters 23 and 24 are connected in parallel to the DC bus line 22. Each inverter 23 and 24 has a plurality of sets of elements Q11 to Q16 and Q21 to Q26 corresponding to the number of phases of the multiphase motor 25 serving as a load. Each of the elements Q11 to Q16 and Q21 to Q26 is configured by a transistor, a diode, or the like.

第１のインバータ２３は、モータ２５に接続されている。モータ２５は、ハイブリッド車両のディファレンシャル機構２６に接続され、このディファレンシャル機構２６を介してハイブリッド車両の後輪２７側の車軸２８を駆動するものである。また、本実施形態におけるモータ２５は、バッテリ回生用の発電機としても機能するように構成されている。 The first inverter 23 is connected to the motor 25. The motor 25 is connected to a differential mechanism 26 of the hybrid vehicle, and drives the axle 28 on the rear wheel 27 side of the hybrid vehicle via the differential mechanism 26. In addition, the motor 25 in the present embodiment is configured to function also as a battery regeneration generator.

第２のインバータ２４は、スイッチング手段としてのリレースイッチ２９に接続されている。このリレースイッチ２９は、第２のインバータ２４をモータジェネレータ２０に接続する通常運転用給電経路２９ａと、第２のインバータ２４をモータ２５に接続するスタータ運転用給電経路２９ｂとの接点になっており、第２のインバータ２４を何れかの経路２９ａ、２９ｂに択一的に接続できるように構成されている。この結果、第２のインバータ２４は、運転状態に応じて、第１のインバータ２３とともにモータ２５に交流電流を流したり、モータジェネレータ２０に通電して始動時のエンジン１０を駆動したりできるようになっている。 The second inverter 24 is connected to a relay switch 29 as switching means. The relay switch 29 is a contact point between a normal operation power supply path 29 a that connects the second inverter 24 to the motor generator 20 and a starter operation power supply path 29 b that connects the second inverter 24 to the motor 25. The second inverter 24 can be alternatively connected to any of the paths 29a and 29b. As a result, the second inverter 24 can pass an alternating current to the motor 25 together with the first inverter 23 or drive the engine 10 at the time of starting by energizing the motor generator 20 according to the operating state. It has become.

さらに、ＤＣバスライン２２には、電源装置３０が接続されている。電源装置３０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３１と、このＤＣ−ＤＣコンバータ３１に接続されるバッテリ３２とを備えている。 Further, a power supply device 30 is connected to the DC bus line 22. The power supply device 30 includes a DC-DC converter 31 and a battery 32 connected to the DC-DC converter 31.

ＤＣ−ＤＣコンバータ３１は、昇圧用素子Ｑ１と、降圧用素子Ｑ２と、リアクトルＬとを備えている。各素子Ｑ１、Ｑ２は、トランジスタを含んでおり、所定タイミングで昇圧用素子Ｑ１のトランジスタをＯＮ／ＯＦＦし、降圧用素子Ｑ２のトランジスタをＯＦＦに維持することにより、リアクトルＬに蓄電してバッテリ３２側を高電圧にし、バッテリ３２からＤＣバスライン２２に電流を流すことができるとともに、所定タイミングで降圧用素子Ｑ２のトランジスタをＯＮ／ＯＦＦし、昇圧用素子Ｑ１のトランジスタをＯＦＦに維持することにより、ＤＣバスライン２２側を高電圧にし、ＤＣバスライン２２からバッテリ３２に電流が流れるように構成されている。 The DC-DC converter 31 includes a step-up element Q1, a step-down element Q2, and a reactor L. Each of the elements Q1 and Q2 includes a transistor. By turning on / off the transistor of the step-up element Q1 at a predetermined timing and keeping the transistor of the step-down element Q2 off, the battery 32 stores electricity in the reactor L. By setting the side to a high voltage and allowing current to flow from the battery 32 to the DC bus line 22, the transistor of the step-down element Q2 is turned ON / OFF at a predetermined timing, and the transistor of the step-up element Q1 is maintained OFF The DC bus line 22 is set to a high voltage so that a current flows from the DC bus line 22 to the battery 32.

電源装置３０には、バッテリ３２を流れる電流をバッテリ電流Ｉｂとして検出するバッテリ電流センサＳＷ４と、バッテリ３２の電圧をバッテリ電圧Ｖｂとして検出するバッテリ電圧センサＳＷ５が設けられている。 The power supply device 30 is provided with a battery current sensor SW4 that detects a current flowing through the battery 32 as a battery current Ib, and a battery voltage sensor SW5 that detects a voltage of the battery 32 as a battery voltage Vb.

さらに、ハイブリッド車両には、当該車両の運転状態を検出するために、車速センサＳＷ６、アクセル開度センサＳＷ７、ブレーキセンサＳＷ８が設けられている。 Further, the hybrid vehicle is provided with a vehicle speed sensor SW6, an accelerator opening sensor SW7, and a brake sensor SW8 in order to detect the driving state of the vehicle.

図３は、図１に示したハイブリッド車両を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing the hybrid vehicle shown in FIG.

図３を参照して、図１に示したハイブリッド車両は、制御手段としての制御ユニット（ＰＣＭ：ＰｏｗｅｒｔｒａｉｎＣｏｎｔｒｏｌＭｏｄｕｌｅ）１００によって制御される。 Referring to FIG. 3, the hybrid vehicle shown in FIG. 1 is controlled by a control unit (PCM: Powertrain Control Module) 100 as a control means.

制御ユニット１００は、ＣＰＵ、メモリ等を備えたマイクロプロセッサであり、プログラムモジュールによって、入力要素からの検出信号を読み取り、所定の演算処理を実行して制御信号を出力要素に出力するものである。なお、図示の例では、一つのユニットとして制御ユニット１００を表しているが、具体的な態様としては、複数のユニットを組み合わせたモジュールアッセンブリであってもよい。 The control unit 100 is a microprocessor including a CPU, a memory, and the like. The control unit 100 reads a detection signal from an input element by a program module, executes predetermined arithmetic processing, and outputs a control signal to the output element. In the example shown in the figure, the control unit 100 is shown as one unit, but as a specific aspect, a module assembly in which a plurality of units are combined may be used.

制御ユニット１００の入力要素としては、ジェネレータ出力電流センサＳＷ１、ジェネレータ回転速度センサＳＷ２、ＤＣバスライン電圧センサＳＷ３、バッテリ電流センサＳＷ４、バッテリ電圧センサＳＷ５、車速センサＳＷ６、アクセル開度センサＳＷ７、並びにブレーキセンサＳＷ８が含まれている。 The input elements of the control unit 100 include a generator output current sensor SW1, a generator rotation speed sensor SW2, a DC bus line voltage sensor SW3, a battery current sensor SW4, a battery voltage sensor SW5, a vehicle speed sensor SW6, an accelerator opening sensor SW7, and a brake. A sensor SW8 is included.

また、制御ユニット１００の出力要素としては、燃料噴射弁１６、点火プラグ１７、スロットル弁アクチュエータ１９、第１、第２インバータ２３、２４、リレースイッチ２９、並びにＤＣ−ＤＣコンバータ３１が含まれる。また、具体的には図示していないが、エンジン１０の燃焼制御のために、エンジン１０に装備されている種々のセンサ（水温センサ、回転角度センサ、スロットル開度センサ等）も接続されている。 The output elements of the control unit 100 include a fuel injection valve 16, a spark plug 17, a throttle valve actuator 19, first and second inverters 23 and 24, a relay switch 29, and a DC-DC converter 31. Although not specifically shown, various sensors (a water temperature sensor, a rotation angle sensor, a throttle opening sensor, etc.) provided in the engine 10 are also connected to control the combustion of the engine 10. .

図示の例において、制御ユニット１００は、運転状態判定部１０１と、エンジン１０の運転制御を実行する燃焼制御部１１０と、リレースイッチ２９の制御による給電制御を実行するリレー制御部１１１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ３１を制御するバッテリ制御部１１２と、インバータ制御部１１３とを論理的に備えている。 In the illustrated example, the control unit 100 includes an operation state determination unit 101, a combustion control unit 110 that performs operation control of the engine 10, a relay control unit 111 that performs power supply control by control of the relay switch 29, and a DC− A battery control unit 112 that controls the DC converter 31 and an inverter control unit 113 are logically provided.

運転状態判定部１０１は、ハイブリッド車両の運転状態を各センサＳＷ１〜ＳＷ７の検出に基づいて判定するものである。本実施形態において、運転状態判定部１０１は、ハイブリッド車両のエンジン運転要求の有無を判定する機能も備えている。 The driving state determination unit 101 determines the driving state of the hybrid vehicle based on detection of the sensors SW1 to SW7. In the present embodiment, the driving state determination unit 101 also has a function of determining the presence or absence of an engine operation request for a hybrid vehicle.

燃焼制御部１１０は、燃料噴射弁１６、点火プラグ１７、スロットル弁アクチュエータ１９等を制御することにより、エンジン１０の回転速度を制御して、ジェネレータ２０の回転速度を制御できるように構成されている。 The combustion control unit 110 is configured to control the rotational speed of the engine 10 by controlling the fuel injection valve 16, the spark plug 17, the throttle valve actuator 19, and the like, thereby controlling the rotational speed of the generator 20. .

リレー制御部１１１は、運転状態判定部１０１の判定結果に基づいて、リレースイッチ２９を切り換えることにより、第２のインバータ２４を通常運転用給電経路２９ａからモータ２５に接続するモータ給電モードと、第２のインバータ２４をスタータ運転用給電経路２９ｂからジェネレータ２０に接続して、ジェネレータ２０をモータとして駆動し、エンジン１０を始動するスタータ給電モードとに切り換えるものである。 The relay control unit 111 switches the relay switch 29 based on the determination result of the operation state determination unit 101 to connect the second inverter 24 to the motor 25 from the normal operation power supply path 29a, and the first power supply mode. The inverter 24 is connected to the generator 20 from the starter operation power supply path 29b, and the generator 20 is driven as a motor to switch to the starter power supply mode in which the engine 10 is started.

バッテリ制御部１１２は、バッテリ電流センサＳＷ４およびバッテリ電圧センサＳＷ５の出力に基づいて、通常は、電源装置３０の使用時におけるバッテリ３２からの出力電流を一定に維持したり、バッテリ回生時の過電流を防止したりする機能を果たしている。 Based on the outputs of the battery current sensor SW4 and the battery voltage sensor SW5, the battery control unit 112 normally maintains a constant output current from the battery 32 when the power supply device 30 is used, or an overcurrent during battery regeneration. Plays a function to prevent or.

インバータ制御部１１３は、運転状態判定部１０１の判定結果に基づき、第１、第２のインバータ２３、２４のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御して、各インバータ２３、２４の給電対象に対する負荷状態を最適に制御するものである。 The inverter control unit 113 controls the ON / OFF operation of the first and second inverters 23 and 24 based on the determination result of the operation state determination unit 101 to optimize the load state of each inverter 23 and 24 with respect to the power supply target. To control.

制御ユニット１００は、運転状態判定部１０１の判定結果に基づき、エンジン１０、モータジェネレータ２０、第１、第２のインバータ２３、２４、モータ２５、リレースイッチ２９、並びにＤＣ−ＤＣコンバータ３１等を制御する。その制御により、車両の始動時や低トルク時の運転領域には、リレースイッチ２９を切り換えて第２のインバータ２３をモータ２５に接続し、バッテリ３２の電力を第１、第２のインバータ２３、２４からモータ２５に供給し、車両をバッテリ３２の給電に基づいて駆動する。また、要求負荷が中高トルクの運転領域では、リレー制御部１１１が後述するフローチャートに基づいてリレースイッチ２９をスタータ給電モードに切り換えることにより、エンジン１０を始動してモータジェネレータ２０を発電機として利用し、エンジン１０を始動した後は、モータジェネレータ２０から供給される電流で、主として第１のインバータ２３からモータ２５を駆動するようにしている。 The control unit 100 controls the engine 10, the motor generator 20, the first and second inverters 23 and 24, the motor 25, the relay switch 29, the DC-DC converter 31, and the like based on the determination result of the operation state determination unit 101. To do. By this control, the relay switch 29 is switched to connect the second inverter 23 to the motor 25 in the driving region when the vehicle is started or at low torque, and the power of the battery 32 is supplied to the first and second inverters 23, 24 is supplied to the motor 25, and the vehicle is driven based on the power supply of the battery 32. Further, in an operation region where the required load is medium to high torque, the relay control unit 111 switches the relay switch 29 to the starter power supply mode based on a flowchart described later, thereby starting the engine 10 and using the motor generator 20 as a generator. After the engine 10 is started, the motor 25 is mainly driven from the first inverter 23 by the current supplied from the motor generator 20.

次に、図４を参照して、本実施形態において、エンジン１０が始動されていない運転領域からエンジン１０を始動する場合の制御例について説明する。 Next, with reference to FIG. 4, the control example in the case of starting the engine 10 from the driving | running | working area | region where the engine 10 is not started in this embodiment is demonstrated.

図４および図５は、図１の実施形態において、エンジン始動時の制御例を示すフローチャートである。 4 and 5 are flowcharts showing an example of control at the time of engine start in the embodiment of FIG.

図４および図５に示す制御例において、運転状態判定部１０１は、バッテリ電圧センサＳＷ５、車速センサＳＷ６、アクセル開度センサＳＷ７、ブレーキセンサＳＷ８を初めとする入力要素の検出信号から、エンジン１０の始動要求を判定する（ステップＳ１、Ｓ２）。具体的には、ブレーキが踏み込まれておらず、アクセルが踏み込まれている車両の中高負荷運転領域で運転されている場合には、エンジン１０の始動要求があると判定する。エンジン１０の始動要求があったと判定した場合、運転状態判定部１０１は、第２のインバータ２４がＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳ３）。仮に第２のインバータ２４がＯＮになっている場合には、まず、第２のインバータ２４をＯＦＦにする（ステップＳ４）。第２のインバータ２４がＯＦＦであった場合、または第２のインバータ２４をＯＦＦに切り換えた場合、運転状態判定部１０１は、リレースイッチ２９がスタータ給電モード（第２のインバータ２４をモータジェネレータ２０に接続しているモード）であるか否かを判定する（ステップＳ５）。仮に、リレースイッチ２９がスタータ給電モードでない場合、すなわち、モータ給電モード（第２のインバータ２４をモータ２５に接続しているモード）である場合、リレー制御部１１１は、リレースイッチ２９をスタータ給電モードに切り換え、第２のインバータ２４をモータジェネレータ２０に接続する（ステップＳ６）。リレースイッチ２９がスタータ給電モードであった場合、またはスタータ給電モードに切り換えられた場合、インバータ制御部１１３が第１、第２のインバータ２４をともにＯＮにする（ステップＳ７）。また、この際、バッテリ３２の電圧ＶｂよりもＤＣバスライン２２の電圧Ｖｄｃの方が低ければ、バッテリ制御部１１２がＤＣ−ＤＣコンバータ３１の昇圧動作を実行する。これにより、電源装置３０から電流がＤＣバスライン２２を経由して第１、第２のインバータ２３、２４に流れ、第１のインバータ２３からはモータ２５を駆動する駆動電流が流れるとともに、第２のインバータ２４からは、モータジェネレータ２０を駆動する駆動電流が流れる。この結果、モータジェネレータ２０はモータとして機能し、エンジン１０のクランク軸１０ａを駆動してエンジン１０を始動する一方、このエンジン始動と並行してモータ２５が駆動され、車両を駆動する。このように本実施形態では、複数のインバータ２３、２４を採用することにより、モータジェネレータ２０によるエンジン１０の始動動作と、モータ２５による車両の駆動動作とを同時に並行して実行することができる。 In the control examples shown in FIGS. 4 and 5, the driving state determination unit 101 detects the engine 10 from the detection signals of the input elements including the battery voltage sensor SW5, the vehicle speed sensor SW6, the accelerator opening sensor SW7, and the brake sensor SW8. A start request is determined (steps S1 and S2). Specifically, it is determined that there is a request for starting the engine 10 when the vehicle is operated in a medium and high load operation region where the brake is not depressed and the accelerator is depressed. If it is determined that the engine 10 has been requested to start, the operating state determination unit 101 determines whether or not the second inverter 24 is OFF (step S3). If the second inverter 24 is ON, first, the second inverter 24 is turned OFF (step S4). When the second inverter 24 is OFF or when the second inverter 24 is switched OFF, the operation state determination unit 101 causes the relay switch 29 to switch to the starter power supply mode (the second inverter 24 is switched to the motor generator 20). It is determined whether or not (connected mode) (step S5). If the relay switch 29 is not in the starter power supply mode, that is, in the motor power supply mode (the mode in which the second inverter 24 is connected to the motor 25), the relay control unit 111 sets the relay switch 29 in the starter power supply mode. And the second inverter 24 is connected to the motor generator 20 (step S6). When the relay switch 29 is in the starter power supply mode or is switched to the starter power supply mode, the inverter controller 113 turns on both the first and second inverters 24 (step S7). At this time, if the voltage Vdc of the DC bus line 22 is lower than the voltage Vb of the battery 32, the battery control unit 112 executes the boosting operation of the DC-DC converter 31. Thereby, a current flows from the power supply device 30 to the first and second inverters 23 and 24 via the DC bus line 22, and a driving current for driving the motor 25 flows from the first inverter 23, and the second A driving current for driving the motor generator 20 flows from the inverter 24. As a result, the motor generator 20 functions as a motor and drives the crankshaft 10a of the engine 10 to start the engine 10, while the motor 25 is driven in parallel with the engine start to drive the vehicle. As described above, in the present embodiment, by employing the plurality of inverters 23 and 24, the start operation of the engine 10 by the motor generator 20 and the drive operation of the vehicle by the motor 25 can be executed simultaneously in parallel.

エンジン１０が駆動されると、モータジェネレータ２０の回転速度Ｎｅ（従ってエンジン回転速度）が所定の始動速度Ｎ１以上に達するのを待機する（ステップＳ８）。 When the engine 10 is driven, it waits for the rotational speed Ne (and hence the engine rotational speed) of the motor generator 20 to reach a predetermined starting speed N1 or higher (step S8).

モータジェネレータ２０の回転速度Ｎｅが始動速度Ｎ１に達すると、制御ユニット１００は、モータジェネレータ２０の回転速度Ｎｅが始動速度Ｎ１に維持されるように供給電流量を制御する（ステップＳ９）。具体的には、バッテリ制御部１１２によるＤＣ−ＤＣコンバータ３１のスイッチング動作や、インバータ制御部１１３による第２のインバータ２４の制御によって供給電流量が制御される。 When the rotational speed Ne of the motor generator 20 reaches the starting speed N1, the control unit 100 controls the amount of supplied current so that the rotational speed Ne of the motor generator 20 is maintained at the starting speed N1 (step S9). Specifically, the supply current amount is controlled by the switching operation of the DC-DC converter 31 by the battery control unit 112 and the control of the second inverter 24 by the inverter control unit 113.

次いで、燃焼制御部１１０は、エンジン１０の吸気圧や燃料噴射量、燃料噴射タイミング、並びに点火タイミングを周知のエンジン制御方法に基づいて制御し、エンジン１０の燃焼制御を実行する（ステップＳ１０）。次いで、制御ユニット１００は、モータジェネレータ２０の回転速度Ｎｅが所定の始動終了速度Ｎ２以上に達するのを待機する（ステップＳ１１）。 Next, the combustion control unit 110 controls the intake pressure, fuel injection amount, fuel injection timing, and ignition timing of the engine 10 based on a well-known engine control method, and executes combustion control of the engine 10 (step S10). Next, the control unit 100 waits for the rotational speed Ne of the motor generator 20 to reach a predetermined start end speed N2 or more (step S11).

そして、モータジェネレータ２０の回転速度Ｎｅが始動終了速度Ｎ２以上に達すると、インバータ制御部１１３は、第２のインバータ２４を一旦ＯＦＦにし（ステップＳ１２）、クランクキング動作を終了する。 When the rotational speed Ne of the motor generator 20 reaches the start end speed N2 or more, the inverter control unit 113 temporarily turns off the second inverter 24 (step S12) and ends the cranking operation.

次いで、図５に示すように、電流が止まるとリレー制御部１１１は、リレースイッチ２９をモータ給電モードに切り換え（ステップＳ１４）、その後は、通常運転モードに移行して（ステップＳ１５）、両インバータ２３、２４のＯＮ／ＯＦＦ動作やＤＣ−ＤＣコンバータ３１のスイッチング動作が制御される。本実施形態においては、リレースイッチ２９をモータ給電モードに切り換えた後も、運転状況に応じて第２のインバータ２４をＯＮ／ＯＦＦすることにより、第１のインバータ２３自身の効率を向上し、給電系の効率を全体として高めることも可能になる。 Next, as shown in FIG. 5, when the current stops, the relay control unit 111 switches the relay switch 29 to the motor power supply mode (step S14), and then shifts to the normal operation mode (step S15). The ON / OFF operations 23 and 24 and the switching operation of the DC-DC converter 31 are controlled. In the present embodiment, even after switching the relay switch 29 to the motor power supply mode, the efficiency of the first inverter 23 itself is improved by turning on / off the second inverter 24 in accordance with the operation state, thereby supplying power. It is also possible to increase the overall efficiency of the system.

図６は、図４および図５の制御において、クランキング動作を開始してからクランキング動作を終了するまでの電流の流れを示す状態遷移図である。 FIG. 6 is a state transition diagram showing a current flow from the start of the cranking operation to the end of the cranking operation in the control of FIGS. 4 and 5.

本実施形態ではリレースイッチ２９で運転モードの切り換えを実現しているので、絶縁ゲートバイポーラトランジスタを利用したスイッチング手段に比べ、損失は少ないものの、給電中の切り換えは、劣化が大きくなり好ましくない。そこで、本実施形態では、図６に示すように、運転モードの切り換えを要する運転状況では、まず、リレースイッチ２９の通電をＯＦＦにし（図４のステップＳ４、ステップＳ１２）、通電がＯＦＦになってからリレースイッチ２９を切り換え（図４のステップＳ６、図５のステップＳ１４）、その後、改めて通電するようにしている。 In this embodiment, since the switching of the operation mode is realized by the relay switch 29, although the loss is small as compared with the switching means using the insulated gate bipolar transistor, the switching during the feeding is not preferable because the deterioration is increased. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, in an operation situation that requires switching of the operation mode, first, the energization of the relay switch 29 is turned off (steps S4 and S12 in FIG. 4), and the energization is turned off. After that, the relay switch 29 is switched (step S6 in FIG. 4 and step S14 in FIG. 5), and then energized again.

これにより、リレースイッチ２９の劣化を防止しつつ、損失の少ない回路構成を実現することが可能になっている。 Thereby, it is possible to realize a circuit configuration with less loss while preventing the relay switch 29 from deteriorating.

以上説明したように本実施形態では、エンジン１０によって駆動されるモータジェネレータ２０にダイオード整流器２１を接続することにより、発電系の効率を高め、損失の少ない給電系を構成することができる。しかも、ダイオード整流器２１が接続されるＤＣバスライン２２に並列に接続された２つのインバータ２３、２４が設けられており、リレースイッチ２９によって、第２のインバータ２４を介して電源装置３０がモータジェネレータ２０並びにモータ２５に対し選択的に接続可能に構成されているので、例えば、エンジン始動時にモータ２５の駆動が必要な場合に、モータ２５を第１のインバータ２３で駆動しつつ、モータジェネレータ２０を第２のインバータ２４で駆動することが可能になる。 As described above, in this embodiment, by connecting the diode rectifier 21 to the motor generator 20 driven by the engine 10, it is possible to increase the efficiency of the power generation system and configure a power supply system with less loss. Moreover, two inverters 23 and 24 connected in parallel to the DC bus line 22 to which the diode rectifier 21 is connected are provided, and the power supply device 30 is connected to the motor generator via the second inverter 24 by the relay switch 29. 20 and the motor 25 are configured to be selectively connectable. For example, when the motor 25 needs to be driven when the engine is started, the motor generator 20 is driven while the motor 25 is driven by the first inverter 23. It can be driven by the second inverter 24.

図７は、インバータの特性図である。 FIG. 7 is a characteristic diagram of the inverter.

図７を参照して、一般的なインバータは、図２に示した素子Ｑ１１〜Ｑ１６、Ｑ２１〜Ｑ２６のようにダイオードを有している。そのため、負荷率（出力電流）が低い稼動領域では、効率が著しく低下する特性を持つ。この点、本実施形態においては、複数のインバータ２３、２４を設けているので、給電に要する電流が小さい場合には、一方のインバータ（主として第２のインバータ２４）をＯＦＦにして運転することにより、稼動しているインバータの負荷率を高め、インバータ自身の効率を高めて給電系全体の効率を向上することも可能になるのである。 Referring to FIG. 7, a general inverter has diodes like elements Q11 to Q16 and Q21 to Q26 shown in FIG. For this reason, in the operating region where the load factor (output current) is low, the efficiency is remarkably reduced. In this respect, in the present embodiment, since a plurality of inverters 23 and 24 are provided, when the current required for power feeding is small, the operation is performed by turning off one inverter (mainly the second inverter 24). It is also possible to increase the load factor of the operating inverter and increase the efficiency of the inverter itself, thereby improving the efficiency of the entire power feeding system.

また本実施形態では、スイッチング手段としてリレースイッチ２９を採用している。このため本実施形態では、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ等を採用した場合に比べ、損失の少ない回路を構成することができる。 In this embodiment, the relay switch 29 is employed as the switching means. For this reason, in this embodiment, a circuit with less loss can be configured as compared with the case where an insulated gate bipolar transistor or the like is employed.

また本実施形態では、リレースイッチ２９を切り換える際に第２のインバータ２４がＯＮのときは、一旦、第２のインバータ２４をＯＦＦにしてからリレースイッチ２９を切り換えて、その後、第２のインバータ２４をＯＮにするものである。このため本実施形態では、リレースイッチ２９に通電がされていない状態で切換動作が実行されるので、リレースイッチ２９の劣化を抑制し、長寿命化を図ることができる。 In the present embodiment, when the second inverter 24 is turned on when the relay switch 29 is switched, the second inverter 24 is turned off and then the relay switch 29 is switched. Thereafter, the second inverter 24 is turned on. Is turned on. For this reason, in this embodiment, since the switching operation is performed in a state where the relay switch 29 is not energized, the deterioration of the relay switch 29 can be suppressed and the life can be extended.

上述した実施形態は本発明の好ましい具体例を示したものに過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。 The above-described embodiment is merely a preferred specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.

図８は本発明の別の実施形態に係る回路図である。 FIG. 8 is a circuit diagram according to another embodiment of the present invention.

図８に示す実施形態では、スイッチング手段として、第２のインバータ２４を３経路に切換可能なリレースイッチ２９を採用し、このリレースイッチ２９に、負荷用経路２９ｃを接続している。この負荷用経路２９ｃには、電気機器５０が接続されているとともにこの電気機器５０とリレースイッチ２９との間には、ＯＮ／ＯＦＦ用のリレースイッチ５１が接続されている。 In the embodiment shown in FIG. 8, a relay switch 29 capable of switching the second inverter 24 to three paths is adopted as a switching means, and a load path 29 c is connected to the relay switch 29. An electrical device 50 is connected to the load path 29c, and an ON / OFF relay switch 51 is connected between the electrical device 50 and the relay switch 29.

電気機器５０としては、車載用の電源装置（ＡＣ１００Ｖ）や、車室用エアコンが例示される。これらの電気機器５０は、第２のインバータ２４がモータ２５に給電を要しない運転領域において、リレー制御部（図３のリレー制御部１１１に相当のもの）の切換動作により、第２のインバータ２４から電気機器５０に給電するように構成されている。これにより、個々のインバータ２３、２４の効率向上と稼働率の維持とを両立させることが可能になる。 Examples of the electric device 50 include an in-vehicle power supply device (AC 100 V) and a passenger compartment air conditioner. These electric devices 50 are configured so that the second inverter 24 is switched by a switching operation of a relay control unit (equivalent to the relay control unit 111 in FIG. 3) in an operation region where the second inverter 24 does not require power supply to the motor 25. It is comprised so that it may electrically feed to the electric equipment 50 from. As a result, it is possible to achieve both improvement in the efficiency of the individual inverters 23 and 24 and maintenance of the operation rate.

また、「スイッチング手段」の要素としては、リレースイッチの他、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ等を好適に用いることができる。 In addition to the relay switch, an insulated gate bipolar transistor or the like can be suitably used as an element of the “switching means”.

次に、本発明のさらに別の実施形態について説明する。 Next, still another embodiment of the present invention will be described.

図９は本発明の実施の一形態に係るハイブリッド車両の概略構成図である。 FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

図９を参照して、本実施形態に係るハイブリッド車両は、モータジェネレータ２０、ＤＣバスライン２２、並びにインバータ２３が３相の第１の給電経路を構成している一方、モータジェネレータ２０とモータ２５との間には、第１の給電経路と並列に第２の給電経路を構成するバイパス回路４０が設けられている。 Referring to FIG. 9, in the hybrid vehicle according to the present embodiment, motor generator 20, DC bus line 22, and inverter 23 constitute a three-phase first power supply path, while motor generator 20 and motor 25. Between, the bypass circuit 40 which comprises a 2nd electric power feeding path in parallel with a 1st electric power feeding path is provided.

バイパス回路４０は、モータジェネレータ２０等の各相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）に対応して相毎に設けられたＡＣバイパススイッチ４１〜４３で構成されている。 The bypass circuit 40 is configured by AC bypass switches 41 to 43 provided for each phase corresponding to each phase (u phase, v phase, w phase) of the motor generator 20 and the like.

図１０は、図９のバイパス回路４０のＡＣバイパススイッチ４１〜４３の詳細を示す回路図である。 FIG. 10 is a circuit diagram showing details of the AC bypass switches 41 to 43 of the bypass circuit 40 of FIG.

図１０も参照して、各ＡＣバイパススイッチ４１〜４３は、モータジェネレータ２０からモータ２５へ流れる方向の電流を制御する順方向用トランジスタ４１ａ〜４３ａと、モータ２５からモータジェネレータ２０へ流れる方向の電流を制御する逆方向用トランジスタ４１ｂ〜４３ｂと二つ一組で構成した半導体スイッチで具体化されている。各トランジスタ４１ａ〜４３ａ、４１ｂ〜４３ｂは、制御ユニット１００によってＯＮ／ＯＦＦ動作が制御されるように構成されている。 Referring also to FIG. 10, each of the AC bypass switches 41 to 43 includes forward transistors 41 a to 43 a that control a current in a direction flowing from the motor generator 20 to the motor 25, and a current in a direction flowing from the motor 25 to the motor generator 20. This is embodied by a reverse direction transistor 41b to 43b for controlling the above and a semiconductor switch constituted by two pairs. Each of the transistors 41 a to 43 a and 41 b to 43 b is configured such that the ON / OFF operation is controlled by the control unit 100.

図１１を参照して、図９に示したハイブリッド車両の制御ユニット１００には、入力要素として、モータ２５自身の運転状態や給電方法等を制御するために、モータ２５に設けられたモータ電流センサＳＷ９と、モータ回転角センサＳＷ１０とが接続されている。 Referring to FIG. 11, in the control unit 100 of the hybrid vehicle shown in FIG. 9, a motor current sensor provided in the motor 25 is used as an input element in order to control the operating state of the motor 25 itself, the power feeding method, and the like. SW9 and motor rotation angle sensor SW10 are connected.

また、制御ユニット１００の出力要素としては、燃料噴射弁１６、点火プラグ１７、スロットル弁アクチュエータ１９、モータジェネレータ２０、ダイオード整流器２１、インバータ２３の他、ＡＣバイパススイッチ４１〜４３が含まれる。 The output elements of the control unit 100 include the fuel injection valve 16, the spark plug 17, the throttle valve actuator 19, the motor generator 20, the diode rectifier 21, the inverter 23, and AC bypass switches 41 to 43.

図９の実施形態においては、制御ユニット１００が論理的に構成する運転状態判定部１０１は、モータジェネレータ２０によるエンジン１０のクランキングの要否をも、この運転状態判定部１０１で判定するように構成されている。制御ユニット１００のメモリには、予め、実験等によって得られたクランキングの要否を判定するデータマップが記憶されており、車速センサＳＷ６、アクセル開度センサＳＷ７、ブレーキセンサＳＷ８、バッテリ電圧センサＳＷ５の出力値に基づいて、クランキングの要否を判定することができるようになっている。 In the embodiment of FIG. 9, the operation state determination unit 101 logically configured by the control unit 100 also determines whether or not the motor generator 20 needs to crank the engine 10 by the operation state determination unit 101. It is configured. The memory of the control unit 100 stores in advance a data map for determining the necessity of cranking obtained through experiments or the like, and includes a vehicle speed sensor SW6, an accelerator opening sensor SW7, a brake sensor SW8, and a battery voltage sensor SW5. The necessity of cranking can be determined based on the output value.

さらに、図９の実施形態において、エンジン制御ユニット１００は、クランキング制御部１１４を論理的に構成している。 Further, in the embodiment of FIG. 9, the engine control unit 100 logically configures the cranking control unit 114.

クランキング制御部１１４は、モータジェネレータ２０を用いてエンジン１０を始動する制御を司る論理的なモジュールである。本実施形態において、クランキング制御部１１４は、モータジェネレータ２０によるエンジン１０のクランキング動作の際、モータジェネレータ２０に給電する際の電流値や、インバータ２３並びにＡＣバイパススイッチ４１〜４３によるスイッチング制御をも司り、これによって、電源装置３０から出力された直流電流をインバータ２３によって単相の交流電流に変換したり、直流のままＡＣバイパススイッチ４１〜４３に流したり、バイパス回路４０を流れる電流をＡＣバイパススイッチ４１〜４３で三相交流電流に変換したりすることができるように構成されている。 The cranking control unit 114 is a logical module that controls the start of the engine 10 using the motor generator 20. In the present embodiment, the cranking control unit 114 controls the current value when power is supplied to the motor generator 20 and the switching control by the inverter 23 and the AC bypass switches 41 to 43 during the cranking operation of the engine 10 by the motor generator 20. In this way, the direct current output from the power supply device 30 is converted into a single-phase alternating current by the inverter 23, or the direct current is passed through the AC bypass switches 41 to 43 or the current flowing through the bypass circuit 40 is AC. The bypass switches 41 to 43 can be converted into a three-phase alternating current.

図１２は、本実施形態に係る制御ユニット１００の各モジュールによる制御例を示すフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart showing an example of control by each module of the control unit 100 according to the present embodiment.

図１２を参照して、本実施形態における制御ユニット１００は、車両の停止中も各入力要素からの信号をモニタしている。この状態で、車速センサＳＷ６、アクセル開度センサＳＷ７、ブレーキセンサＳＷ８、バッテリ電圧センサＳＷ５の出力値を読み取り（ステップＳ２１）、これらの出力結果と予めマッピングされているクランキング条件とを照合して、モータジェネレータ２０によるクランキングの要否を判定する（ステップＳ２２）。 Referring to FIG. 12, control unit 100 in the present embodiment monitors signals from each input element even when the vehicle is stopped. In this state, the output values of the vehicle speed sensor SW6, the accelerator opening sensor SW7, the brake sensor SW8, and the battery voltage sensor SW5 are read (step S21), and these output results are collated with the pre-mapped cranking conditions. Then, the necessity of cranking by the motor generator 20 is determined (step S22).

仮に、クランキング動作が不要であると判定された場合には、モータ２５への給電制御サブルーチンを実行し（ステップＳ２７）、その後、ステップＳ２１に移行する。モータ２５への給電制御サブルーチンＳ２７は、第１の給電経路としてのダイオード整流器２１やインバータ２３による一次電流Ｇｉの変換を経てモータ２５の駆動に好適な二次電流Ｄｉを生成し、モータ２５に供給する方法で周知の構成と同様に行われるが、本実施形態においては、第２の給電経路としてのバイパス回路４０が設けられていることから、運転状況に応じて、バイパス回路４０を用いてモータジェネレータ２０からの一次電流ＧｉをＡＣバイパススイッチ４１〜４３で二次電流Ｄｉに変換し、モータ２５に供給するようにしてもよい。 If it is determined that the cranking operation is unnecessary, a power supply control subroutine for the motor 25 is executed (step S27), and then the process proceeds to step S21. The power supply control subroutine S27 to the motor 25 generates a secondary current Di suitable for driving the motor 25 through conversion of the primary current Gi by the diode rectifier 21 and the inverter 23 as the first power supply path, and supplies the secondary current Di to the motor 25. In this embodiment, since the bypass circuit 40 is provided as the second power feeding path, the motor using the bypass circuit 40 is used according to the driving situation. The primary current Gi from the generator 20 may be converted into the secondary current Di by the AC bypass switches 41 to 43 and supplied to the motor 25.

他方、ステップＳ２２において、クランキング動作が必要であると判定した場合、制御ユニット１００は、さらに車両が停止中であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。 On the other hand, when it is determined in step S22 that the cranking operation is necessary, the control unit 100 further determines whether or not the vehicle is stopped (step S24).

仮に、車両が停止中である場合、詳しくは後述するモータジェネレータ２０への給電制御サブルーチンを実行し（ステップＳ２５）、このサブルーチンによってエンジン１０のクランキングを実行する。次いでクランキングが終了したか否かが判定され（ステップＳ２６）、終了していない場合には、ステップＳ２４に移行するとともに、終了している場合には、ステップＳ２７のサブルーチンを実行する。本実施形態において、ステップＳ２４やステップＳ２６における判定は、エンジン１０の回転速度を検出し、この回転速度が所定の値以下であるか否かによって判定されるようになっている。 If the vehicle is stopped, a power supply control subroutine to the motor generator 20 described later in detail is executed (step S25), and the cranking of the engine 10 is executed by this subroutine. Next, it is determined whether or not the cranking has been completed (step S26). If it has not been completed, the process proceeds to step S24, and if it has been completed, the subroutine of step S27 is executed. In the present embodiment, the determination in step S24 or step S26 is made by detecting the rotational speed of the engine 10 and determining whether or not the rotational speed is a predetermined value or less.

他方、ステップＳ２４において、車両が走行中であった場合、制御ユニット１００は、モータジェネレータ２０とモータ２５の双方に給電する制御を実行する。具体的には、モータジェネレータ２０の駆動に必要な３相交流電流と、モータ２５の駆動に必要な３相交流電流の合成波を演算し（ステップＳ２８）、演算された合成波が出力されるように電源装置３０から出力される直流電流をインバータ２３で変換させる（ステップＳ２９）。これにより、モータ２５は、合成波のうち、当該モータ２５を駆動するための交流成分によって、駆動される。さらに、制御ユニット１００は、モータジェネレータ２０が駆動されるのに好適な３相交流電流に合成波が変換されるようにＡＣバイパススイッチ４１〜４３を制御する。この結果、モータジェネレータ２０も好適な電流によって駆動され、エンジン１０をクランキングすることになる（ステップＳ３０）。その後、ステップＳ２６に移行し、上述した処理が繰り返される。 On the other hand, when the vehicle is traveling in step S24, the control unit 100 executes control to supply power to both the motor generator 20 and the motor 25. Specifically, a combined wave of the three-phase alternating current necessary for driving the motor generator 20 and the three-phase alternating current required for driving the motor 25 is calculated (step S28), and the calculated combined wave is output. Thus, the direct current output from the power supply device 30 is converted by the inverter 23 (step S29). Thereby, the motor 25 is driven by the alternating current component for driving the motor 25 among the synthesized waves. Furthermore, the control unit 100 controls the AC bypass switches 41 to 43 so that the combined wave is converted into a three-phase alternating current suitable for driving the motor generator 20. As a result, the motor generator 20 is also driven by a suitable current, and the engine 10 is cranked (step S30). Thereafter, the process proceeds to step S26, and the above-described processing is repeated.

図１３および図１４は、図１２のフローチャートにおけるモータジェネレータ２０への給電制御サブルーチンの具体例をそれぞれ示し、（Ａ）は当該サブルーチンのフローチャート、（Ｂ）は、（Ａ）のサブルーチンを実行した場合の通電特性図である。 FIGS. 13 and 14 respectively show specific examples of a subroutine for controlling power supply to the motor generator 20 in the flowchart of FIG. 12, (A) is a flowchart of the subroutine, and (B) is a case where the subroutine of (A) is executed. FIG.

まず、図１３（Ａ）（Ｂ）に示す例では、電源装置３０から出力された直流電流をそのままインバータ２３からバイパス回路４０のＡＣバイパススイッチ４１〜４３に流し（ステップＳ２５１）、ＡＣバイパススイッチ４１〜４３で直流電流を交流電流に変換して、モータジェネレータ２０で駆動トルクが出力されるようにしている（ステップＳ２５２）。 First, in the example shown in FIGS. 13A and 13B, the direct current output from the power supply device 30 is directly passed from the inverter 23 to the AC bypass switches 41 to 43 of the bypass circuit 40 (step S251). The direct current is converted into alternating current at .about.43, and the drive torque is output by the motor generator 20 (step S252).

具体的には、図１３（Ｂ）に示すように、３相のうちの一つのライン（図示の例ではｕ相）に正の電圧を供給し、他のライン（ｖ相、ｗ相）については、負の電圧を供給して、全体として、直流が流れるように電源装置３０が制御されている。図示の例では、負の電圧が印加されるラインの電圧ｎ（Ｖ）の絶対値に対して、正の電圧が印加されるラインの電圧の絶対値を２倍に設定している。なお、図１３（Ｂ）の態様は、一例であって、例えば、正の電圧が複数のラインであってもよい。 Specifically, as shown in FIG. 13B, a positive voltage is supplied to one of the three phases (u phase in the illustrated example) and the other lines (v phase, w phase) are supplied. The power supply device 30 is controlled so that a negative voltage is supplied and a direct current flows as a whole. In the illustrated example, the absolute value of the voltage of the line to which the positive voltage is applied is set to double the absolute value of the voltage n (V) of the line to which the negative voltage is applied. Note that the mode of FIG. 13B is an example, and for example, the positive voltage may be a plurality of lines.

このように、クランキング制御ステップ（ステップＳ２５）として、電源装置３０から供給された直流電流をＡＣバイパススイッチ４１〜４３で交流電流に変換してモータジェネレータ２０に供給するステップを採用している場合には、電源装置３０からインバータ２３を経由してバイパス回路４０に送電する際、インバータ２３から一部の電流がモータ２５に流れることになる。しかし、インバータ２３から出力される電流は直流であるため、この電流がモータ２５に流れてもモータ２５が不随意に作動することがない。従って、特別な手段を講じることなく、モータジェネレータ２０に給電し、安全にモータジェネレータ２０によるエンジン１０の始動（クランキング）を図ることができる。また、インバータ２３での複雑な変換制御が不要になるので、制御が簡素化し、信頼性も高くなる。 As described above, as the cranking control step (step S25), the step of converting the direct current supplied from the power supply device 30 into the alternating current by the AC bypass switches 41 to 43 and supplying the alternating current to the motor generator 20 is adopted. In other words, when power is transmitted from the power supply device 30 to the bypass circuit 40 via the inverter 23, a part of current flows from the inverter 23 to the motor 25. However, since the current output from the inverter 23 is a direct current, even if this current flows to the motor 25, the motor 25 does not operate involuntarily. Therefore, power can be supplied to the motor generator 20 without taking any special measures, and the engine 10 can be started (cranked) safely by the motor generator 20. Further, since complicated conversion control in the inverter 23 is not required, the control is simplified and the reliability is increased.

他方、図１４（Ａ）（Ｂ）の具体例では、電源装置３０から電力をインバータ２３に供給し（ステップＳ５０１）、インバータ２３によって、図１４（Ｂ）に示すように、例えばｕ相、ｖ相、ｗ相の順に流れる単相交流電流に変換し（ステップＳ５０２）、この単相交流電流をＡＣバイパススイッチ４１〜４３でモータジェネレータ２０の駆動に好適な交流電流に変換し、モータジェネレータ２０に供給するようにしている（ステップＳ５０３）。図１４（Ａ）（Ｂ）の具体例では、インバータ２３から出力された単相交流電流がモータ２５にも供給されることになるが、多相電動機であるモータ２５は、図１４（Ｂ）に示すような単相交流電流では駆動されないので、モータ２５が不随意に作動することはない。 On the other hand, in the specific example of FIGS. 14A and 14B, electric power is supplied from the power supply device 30 to the inverter 23 (step S501), and, for example, as shown in FIG. Is converted into a single-phase alternating current flowing in the order of phase and w-phase (step S502), and this single-phase alternating current is converted into an alternating current suitable for driving the motor generator 20 by the AC bypass switches 41 to 43, It is made to supply (step S503). In the specific examples of FIGS. 14A and 14B, the single-phase alternating current output from the inverter 23 is also supplied to the motor 25. However, the motor 25, which is a multi-phase motor, is configured as shown in FIG. The motor 25 is not driven involuntarily because it is not driven by a single-phase alternating current as shown in FIG.

このように、モータジェネレータ２０が、多相交流器２０であり、クランキング制御ステップ（ステップＳ２５）が、電源装置３０から出力される直流電流をインバータ２３によって高周波の単相交流電流に変換した後、ＡＣバイパススイッチ４１〜４３で、当該モータジェネレータ２０の相数に対応する多相交流電流に変換し、モータジェネレータ２０に給電するステップである場合、多相交流器２０に電源装置３０から電流を供給するに当たり、インバータ２３によって高周波の単相交流電流が生成されるので、この電流がモータ２５に流れても、モータ２５が不随意に作動することがない。その上で、ＡＣバイパススイッチ４１〜４３でモータジェネレータ２０を作動させることができるので、車両の停止時において、安全にモータジェネレータ２０によるエンジン１０の始動（クランキング）を図ることができる。 As described above, after the motor generator 20 is the multiphase AC 20 and the cranking control step (step S25) converts the DC current output from the power supply device 30 into a high-frequency single-phase AC current by the inverter 23. In the AC power supply switch 30, the AC bypass switches 41 to 43 convert the current into the multi-phase alternating current corresponding to the number of phases of the motor generator 20 and supply power to the motor generator 20. In supplying, since a high-frequency single-phase alternating current is generated by the inverter 23, even if this current flows to the motor 25, the motor 25 does not operate involuntarily. In addition, since the motor generator 20 can be operated by the AC bypass switches 41 to 43, the engine 10 can be safely started (cranked) by the motor generator 20 when the vehicle is stopped.

上述した実施形態において、バイパス回路４０は、一次電流Ｇｉの波形を変換可能な各種の変換回路を採用することが可能であり、例えば、双方向のＯＮ／ＯＦＦスイッチを有し、入力側にフィルタ回路を備えたマトリックスコンバータで構成されていてもよい。 In the embodiment described above, the bypass circuit 40 can employ various conversion circuits capable of converting the waveform of the primary current Gi. For example, the bypass circuit 40 has a bidirectional ON / OFF switch and has a filter on the input side. You may be comprised with the matrix converter provided with the circuit.

さらに、図１２のフローチャートにおいて、ステップＳ３０を省略し、モータジェネレータ２０とモータ２５の合成波をそのままモータジェネレータ２０に通電してもよい。 Further, in the flowchart of FIG. 12, step S30 may be omitted, and the combined wave of motor generator 20 and motor 25 may be energized to motor generator 20 as it is.

以上要するに本発明は、エンジン１０に駆動されて交流電流を発電するとともに、車両の始動時にエンジン１０を駆動するスタータとして機能するモータジェネレータ２０と、車両を駆動するモータ２５と、モータジェネレータ２０が発電した交流電流を整流するダイオード整流器２１と、ダイオード整流器２１とモータ２５との間の給電経路に接続され、該給電経路の直流電流を交流電流に変換するインバータ２３と、ダイオード整流器２１とインバータ２３との間に接続される電源装置３０と、ダイオード整流器２１とインバータ２３とを直列に経由して電流を車両駆動用のモータ２５に供給する第１の給電経路と、少なくともダイオード整流器２１をバイパスして、モータジェネレータ２０と電源装置３０とを導通可能な第２の給電経路（図１の第２のインバータ２４、リレースイッチ２９、スタータ運転用給電経路２９ｂ等或いは、図９のバイパス回路４０）と、第２の給電経路に設けられた交流変換器（図１の第２のインバータ２４、或いは図９のＡＣバイパススイッチ４１〜４３）とを設けていることを特徴とするハイブリッド車両である。このため上述した各実施形態では、エンジン１０によって駆動されるモータジェネレータ２０にダイオード整流器２１を接続することにより、発電系の効率を高め、損失の少ない給電系を構成することができる。しかも、少なくともこのダイオード整流器２１をバイパスして電源装置３０とモータジェネレータ２０とを導通可能な第２の給電経路が設けられて、この第２の給電経路に交流変換器が設けられているので、例えば、モータジェネレータ２０によるエンジン１０のクランキングが必要な場合には、電源装置３０からの電力を第２の給電経路からモータジェネレータ２０に供給することができる。従って、モータ２５への給電が必要な場合はもちろん、モータ２５への給電が不要な場合においても、モータジェネレータ２０によるエンジン１０のクランキングを実行することができる。「交流変換器」としては、図１に示した第２のインバータ２４や図９に示した半導体スイッチからなるＡＣバイパススイッチ４１〜４３の他、マトリックスコンバータを好適に採用することができる。 In short, the present invention is driven by the engine 10 to generate alternating current, and the motor generator 20 that functions as a starter that drives the engine 10 at the start of the vehicle, the motor 25 that drives the vehicle, and the motor generator 20 generates power. A diode rectifier 21 that rectifies the alternating current, an inverter 23 that is connected to a power supply path between the diode rectifier 21 and the motor 25, and that converts a direct current of the power supply path into an alternating current; a diode rectifier 21 and an inverter 23; A power supply device 30 connected in between, a diode rectifier 21 and an inverter 23 in series, a first power supply path for supplying current to the motor 25 for driving the vehicle, and at least the diode rectifier 21 being bypassed , A second power feeding path capable of conducting the motor generator 20 and the power supply device 30. (Second inverter 24 in FIG. 1, relay switch 29, starter operation power supply path 29b or the like, or bypass circuit 40 in FIG. 9), and an AC converter (second circuit in FIG. 1) provided in the second power supply path. The inverter 24 or the AC bypass switches 41 to 43) of FIG. 9 is provided. Therefore, in each of the above-described embodiments, by connecting the diode rectifier 21 to the motor generator 20 driven by the engine 10, it is possible to increase the efficiency of the power generation system and configure a power supply system with less loss. In addition, since the second power supply path capable of conducting the power supply device 30 and the motor generator 20 at least by bypassing the diode rectifier 21 is provided, and the AC converter is provided in the second power supply path, For example, when the cranking of the engine 10 by the motor generator 20 is necessary, the electric power from the power supply device 30 can be supplied to the motor generator 20 from the second power supply path. Therefore, the cranking of the engine 10 by the motor generator 20 can be executed not only when the power supply to the motor 25 is necessary but also when the power supply to the motor 25 is unnecessary. As the “AC converter”, a matrix converter can be suitably employed in addition to the AC bypass switches 41 to 43 including the second inverter 24 shown in FIG. 1 and the semiconductor switch shown in FIG.

上述した各実施形態では、第１の給電経路と第２の給電経路への通電を制御する制御ユニット１００を備え、制御ユニット１００は、エンジン１０のモータジェネレータ２０によるクランキングの要否を判定する機能を含み、車両の運転状態を判定する運転状態判定部１０１と、クランキングが必要であると判定された場合に、電源装置３０の電力を第２の給電経路を介してモータジェネレータ２０に供給する手段（例えば、図９のクランキング制御部１１４）とを備えている。このため上述した各実施形態では、モータジェネレータ２０によるクランキング要請が生じた場合には、電源装置３０からの電力をインバータ２３から第２の給電経路を経由してモータジェネレータ２０に供給することができる。 Each of the above-described embodiments includes the control unit 100 that controls energization of the first power supply path and the second power supply path, and the control unit 100 determines whether or not cranking by the motor generator 20 of the engine 10 is necessary. When it is determined that the cranking is necessary and the driving state determination unit 101 that includes the function and determines the driving state of the vehicle, the power of the power supply device 30 is supplied to the motor generator 20 via the second power supply path. For example (cranking control unit 114 in FIG. 9). Therefore, in each of the above-described embodiments, when a cranking request is generated by the motor generator 20, the power from the power supply device 30 is supplied from the inverter 23 to the motor generator 20 via the second power supply path. it can.

図９に示した実施形態では、交流変換器は、半導体スイッチである。このため図９に示した実施形態では、簡素な電子部品の構成で、モータジェネレータ２０への給電を実現することができる。これとは別に、図１に示した実施形態のように、交流変換器を第１の給電経路と並列に設けたインバータ２４で構成してもよい。 In the embodiment shown in FIG. 9, the AC converter is a semiconductor switch. For this reason, in the embodiment shown in FIG. 9, power supply to the motor generator 20 can be realized with a simple configuration of electronic components. Apart from this, as in the embodiment shown in FIG. 1, the AC converter may be constituted by an inverter 24 provided in parallel with the first power supply path.

その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。 It goes without saying that various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.

本発明の実施の一形態に係るハイブリッド車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 同ハイブリッド車両の要部を示す配線図である。It is a wiring diagram which shows the principal part of the hybrid vehicle. 図１に示したハイブリッド車両を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hybrid vehicle shown in FIG. 図１の実施形態において、エンジン始動時の制御例を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing an example of control at the time of engine start in the embodiment of FIG. 図１の実施形態において、エンジン始動時の制御例を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing an example of control at the time of engine start in the embodiment of FIG. 図４および図５の制御において、クランキング動作を開始してからクランキング動作を終了するまでの電流の流れを示す状態遷移図である。6 is a state transition diagram showing a current flow from the start of the cranking operation to the end of the cranking operation in the control of FIGS. 4 and 5. FIG. インバータの特性図である。It is a characteristic view of an inverter. 本発明の別の実施形態に係る回路図である。It is a circuit diagram concerning another embodiment of the present invention. 本発明の実施の一形態に係るハイブリッド車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 図９のバイパス回路の半導体スイッチの詳細を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing details of a semiconductor switch of the bypass circuit of FIG. 9. 図９に示したハイブリッド車両の制御装置としての制御ユニットを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control unit as a control apparatus of the hybrid vehicle shown in FIG. 本実施形態に係る制御例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of control which concerns on this embodiment. 図１２のフローチャートにおけるモータジェネレータへの給電制御サブルーチンの具体例をそれぞれ示し、（Ａ）は当該サブルーチンのフローチャート、（Ｂ）は、（Ａ）のサブルーチンを実行した場合の通電特性図である。Specific examples of the power supply control subroutine for the motor generator in the flowchart of FIG. 12 are respectively shown, (A) is a flowchart of the subroutine, and (B) is an energization characteristic diagram when the subroutine of (A) is executed. 図１２のフローチャートにおけるモータジェネレータへの給電制御サブルーチンの具体例をそれぞれ示し、（Ａ）は当該サブルーチンのフローチャート、（Ｂ）は、（Ａ）のサブルーチンを実行した場合の通電特性図である。Specific examples of the power supply control subroutine for the motor generator in the flowchart of FIG. 12 are respectively shown, (A) is a flowchart of the subroutine, and (B) is an energization characteristic diagram when the subroutine of (A) is executed.

Explanation of symbols

１０エンジン
２０モータジェネレータ
２１ダイオード整流器（第１の給電経路の要部）
２３第１のインバータ（第１の給電経路の要部）
２４第２のインバータ
２５モータ
２９リレースイッチ（スイッチング手段の一例）
２９ａ通常運転用給電経路
２９ｂスタータ運転用給電経路
２９ｃ負荷用経路
３０電源装置
４０バイパス回路（第２の給電経路の一例）
４１-４３ＡＣバイパススイッチ
５０電気機器
５１リレースイッチ
１００制御ユニット
１０１運転状態判定部
１１４クランキング制御部
ＳＷ１ジェネレータ出力電流センサ
ＳＷ２ジェネレータ回転速度センサ
ＳＷ３バスライン電圧センサ
ＳＷ４バッテリ電流センサ
ＳＷ５バッテリ電圧センサ
ＳＷ６車速センサ
ＳＷ７アクセル開度センサ
ＳＷ８ブレーキセンサ
ＳＷ９モータ電流センサ
ＳＷ１０モータ回転角センサ 10 Engine 20 Motor generator 21 Diode rectifier (main part of the first power supply path)
23 1st inverter (main part of 1st electric power feeding path)
24 Second inverter 25 Motor 29 Relay switch (an example of switching means)
29a Normal operation power supply path 29b Starter operation power supply path 29c Load path 30 Power supply device 40 Bypass circuit (an example of a second power supply path)
41-43 AC bypass switch 50 Electrical device 51 Relay switch 100 Control unit 101 Operation state determination unit 114 Cranking control unit SW1 Generator output current sensor SW2 Generator rotation speed sensor SW3 Bus line voltage sensor SW4 Battery current sensor SW5 Battery voltage sensor SW6 Vehicle speed Sensor SW7 Accelerator opening sensor SW8 Brake sensor SW9 Motor current sensor SW10 Motor rotation angle sensor

Claims

A motor generator that is driven by an engine to generate an alternating current, and that functions as a starter that drives the engine when the vehicle is started;
A motor for driving the vehicle;
A diode rectifier for rectifying the alternating current generated by the motor generator;
A first inverter connected to a power supply path between the diode rectifier and the motor and converting a direct current of the power supply path into an alternating current;
A second inverter connected to the power supply path in parallel with the first inverter;
A battery connected to the power supply path;
Switching means capable of switching selectively between a motor power supply mode for connecting the second inverter to the motor and a starter power supply mode for connecting the battery to the motor generator via the second inverter; A hybrid vehicle characterized by comprising:

The hybrid vehicle according to claim 1,
The hybrid vehicle, wherein the switching means is a relay switch.

The hybrid vehicle according to claim 2,
When the second inverter is ON when switching the relay switch, the hybrid vehicle is characterized by comprising control means for switching the relay switch after the second inverter is once turned OFF.

In the hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A load feeding path provided in the switching means;
A hybrid vehicle comprising: an electric device connected to the power supply path for load so that power can be supplied from the second inverter.

The hybrid vehicle according to claim 4,
The electric device is a 100 V AC power supply device.

The hybrid vehicle according to claim 4,
The hybrid vehicle, wherein the electrical device is an air conditioning unit for a vehicle interior.

A motor generator that is driven by the engine to generate alternating current, and that functions as a starter that drives the engine when the vehicle is started
A motor for driving the vehicle;
A diode rectifier for rectifying the alternating current generated by the motor generator;
An inverter connected to a power supply path between the diode rectifier and the motor, and converting a direct current of the power supply path into an alternating current;
A power supply device connected between the diode rectifier and the inverter;
A first power supply path for supplying current to a motor for driving a vehicle via the diode rectifier and the inverter in series;
A second power supply path capable of conducting the motor generator and the power supply device by bypassing at least the diode rectifier;
A hybrid vehicle, comprising: an AC converter provided in the second power feeding path.

The hybrid vehicle according to claim 7, wherein
A control device for controlling energization to the first power supply path and the second power supply path;
The controller is
A driving state determination unit that includes a function of determining whether cranking by the motor generator of the engine is necessary, and that determines a driving state of the vehicle;
And a cranking control unit that supplies power of the power supply device to the motor generator via the second power supply path when it is determined that the cranking is necessary. vehicle.

The hybrid vehicle according to claim 7 or 8,
The AC converter is a semiconductor switch.

The hybrid vehicle according to claim 7 or 8,
The AC converter is an inverter provided in parallel with the first power supply path.