JP2009154867A - 交流電圧出力装置およびそれを備えた車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両のエネルギー残量が減少したときに外部報知する交流電圧出力装置を提供する。
【解決手段】制御装置70は、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に交流電圧Vacを発生させるようにインバータ20,30を制御する。ここで、制御装置70は、燃料タンク40内の燃料残量を示す信号FUELの値が所定のしきい値R0を下回ると、燃料残量が少ないことを車両外部のユーザに報知するため、交流電圧Vacの電圧レベルを変化させるようにインバータ20,30を制御する。
【選択図】図1

Description

この発明は、交流電圧出力装置およびそれを備えた車両に関し、特に、ハイブリッド自動車や電気自動車などに搭載され、商用電源用の交流電圧を発生して外部負荷へ出力する交流電圧出力装置およびそれを備えた車両に関する。
特許第2695083号公報(特許文献1)は、電気動力駆動の車両に使用される電動機駆動および動力処理装置を開示する。この電動機駆動および動力処理装置は、二次電池と、インバータIA,IBと、誘導電動機MA,MBと、制御ユニットとを備える。誘導電動機MA,MBは、Y結線された巻線CA,CBをそれぞれ含み、巻線CA,CBの中性点NA,NBには、EMIフィルターを介して入力/出力ポートが接続される。
インバータIA,IBは、それぞれ誘導電動機MA,MBに対応して設けられ、それぞれ巻線CA,CBに接続される。そして、インバータIA,IBは、二次電池に並列に接続される。
この電動機駆動および動力処理装置においては、再充電モードで動作するとき、入力/出力ポートに接続される単相電源からEMIフィルターを介して巻線CA,CBの中性点NA,NB間に交流電力が供給され、インバータIA,IBは、その中性点NA,NB間に供給された交流電力を直流電力に変換して直流電源を充電する。
また、この電動機駆動および動力処理装置においては、インバータIA,IBは、中性点NA,NB間に正弦波の調整された交流電力を発生し、その発生した交流電力を入力/出力ポートに接続された外部装置に供給することもできる(特許文献1参照)。
特許第2695083号公報 特開2002−374604号公報 特開2002−204503号公報 特開平10−225014号公報 特開2001−258177号公報 特開2001−8380号公報
しかしながら、特許第2695083号公報に開示された電動機駆動および動力処理装置では、電動機駆動および動力処理装置が交流電力を発生して外部装置へ供給しているとき、あとどのくらい交流電力を供給し得るのかを車両から離れた位置で利用者が認知することはできず、利便性に問題がある。
すなわち、たとえば、車両に搭載されたこの電動機駆動および動力処理装置からの交流電力を家庭内負荷の非常用電源として利用している場合、車両のエネルギー残量を車両まで確認しに行くのは不便であり、また、エネルギー残量の確認を怠れば、突然停電に至ったり、最寄の燃料スタンドまで車両を自走させることができなくなる。
そこで、この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、車両のエネルギー残量が減少したときに外部報知する交流電圧出力装置を提供することである。
また、この発明の別の目的は、車両のエネルギー残量が減少したときに外部報知する交流電圧出力装置を備えた車両を提供することである。
この発明によれば、交流電圧出力装置は、車両に搭載される交流電圧出力装置であって、内燃機関と、内燃機関に供給される燃料を蓄える燃料タンクと、車両の停止時、内燃機関からの駆動力を用いて発電された電力を用いて所定周波数を有する交流電圧を生成し、その生成した交流電圧を車両の外部の負荷に供給する電圧供給装置と、電圧供給装置の動作を制御する制御装置とを備え、制御装置は、燃料の残量が所定量を下回っているとき、燃料残量が所定量を下回っていないときに対して交流電圧が変化するように電圧供給装置を制御する。
好ましくは、制御装置は、燃料残量が所定量を下回っているとき、交流電圧を瞬断させるように電圧供給装置を制御する。
好ましくは、制御装置は、燃料残量が所定量を下回っているとき、交流電圧の電圧レベルが所定の電圧レベルまで低下するように電圧供給装置を制御する。
好ましくは、制御装置は、燃料残量が所定量を下回っているとき、交流電圧の電圧レベルが周期的に変化するように電圧供給装置を制御する。
好ましくは、制御装置は、燃料残量が減少するのに応じて、交流電圧の電圧レベルが変化する周期が短くまたは長くなるように電圧供給装置を制御する。
また、この発明によれば、交流電圧出力装置は、車両に搭載される交流電圧出力装置であって、内燃機関と、内燃機関に供給される燃料を蓄える燃料タンクと、車両の停止時、内燃機関からの駆動力を用いて発電された電力を用いて所定周波数を有する交流電圧を生成し、その生成した交流電圧を車両の外部の負荷に供給する電圧供給装置と、電圧供給装置の動作を制御する制御装置とを備え、制御装置は、燃料の残量が所定量を下回っているとき、車両の警音装置または灯火装置を動作させる。
好ましくは、制御装置は、日中においては、警音装置を動作させ、夜間においては、灯火装置を動作させる。
好ましくは、電圧供給装置は、内燃機関に連結され、Y結線された第1の3相コイルをステータコイルとして含む発電機と、Y結線された第2の3相コイルをステータコイルとして含む電動機と、発電機および電動機にそれぞれ接続され、制御装置からの制御信号に基づいて発電機および電動機をそれぞれ駆動する第1および第2のインバータとを含み、制御装置は、第1および第2の3相コイルの中性点間に交流電圧を発生させるように第1および第2のインバータを制御する。
好ましくは、電圧供給装置は、内燃機関からの駆動力を用いて発電された直流電圧を交流電圧に変換するインバータを含む。
また、この発明によれば、車両は、上述したいずれかの交流電圧出力装置を備える。
この発明による交流電圧出力装置においては、制御装置は、燃料タンク内の燃料残量が所定量を下回っているとき、燃料残量が所定量を下回っていないときに対して交流電圧が変化するように電圧供給装置を制御するので、別途報知手段を備えることなく、交流電圧の供給可能期間が残り少ないことが車両外部に報知される。
したがって、この発明によれば、交流電圧の出力可能期間が残り少ないときの外部報知機能を低コストで実現することができる。また、供給される交流電圧自体が変化するので、その交流電圧の供給を受けて動作する外部負荷を利用している車外の利用者に燃料の残量状態を確実に報知することができる。そして、利用者は、燃料の残量状態を車両まで確認しに行く必要がないので、利便性が向上する。
また、この発明による交流電圧出力装置においては、制御装置は、燃料の残量が所定量を下回っているとき、車両の警音装置または灯火装置を動作させるので、別途報知手段を備えることなく、交流電圧の出力可能期間が残り少ないことが車両外部に報知される。
したがって、この発明によれば、交流電圧の出力可能期間が残り少ないときの外部報知機能を低コストかつ簡易に実現することができる。
また、この発明による交流電圧出力装置によれば、発電機および電動機にそれぞれステータコイルとして含まれる第1および第2の3相コイルを用いて、第1および第2の3相コイルの中性点間に交流電圧を発生させ、その発生した交流電圧を外部負荷に供給することができる。
また、この発明による交流電圧出力装置によれば、内燃機関からの駆動力を用いて発電された直流電圧を交流電圧に変換するインバータを備えるので、このインバータを用いて交流電圧を発生し、その発生した交流電圧を外部負荷に供給することができる。
この発明の実施の形態1による交流電圧出力装置の概略ブロック図である。 図1に示す制御装置の機能ブロック図である。 図2に示すコンバータ制御部の機能ブロック図である。 図2に示す第1および第2のインバータ制御部の機能ブロック図である。 燃料タンク内の燃料残量が十分であるときのデューティーの総和および交流電圧の波形図である。 燃料タンク内の燃料残量が少ないときのデューティーの総和および交流電圧の第1の波形図である。 燃料タンク内の燃料残量が少ないときのデューティーの総和および交流電圧の第2の波形図である。 図4に示すAC制御部の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態2による交流電圧出力装置の概略ブロック図である。 図9に示す制御装置の機能ブロック図である。 図10に示す報知制御部の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態3による交流電圧出力装置の概略ブロック図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による交流電圧出力装置の概略ブロック図である。図1を参照して、この交流電圧出力装置100は、バッテリBと、昇圧コンバータ10と、インバータ20,30と、モータジェネレータMG1,MG2と、エンジンENGと、燃料タンク40と、ACポート50と、コネクタ60と、制御装置70と、コンデンサC1,C2と、電源ラインPL1,PL2と、接地ラインSLと、U相ラインUL1,UL2と、V相ラインVL1,VL2と、W相ラインWL1,WL2と、ACラインACL1,ACL2とを備える。
この交流電圧出力装置100は、たとえば、ハイブリッド自動車(Hybrid Vehicle)に搭載された動力出力装置を用いて構成される。すなわち、モータジェネレータMG1は、エンジンENGによって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド自動車に組み込まれ、モータジェネレータMG2は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動する電動機としてハイブリッド自動車に組み込まれる。
直流電源であるバッテリBは、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池からなる。バッテリBは、発生した直流電圧を昇圧コンバータ10へ出力し、また、昇圧コンバータ10から出力される直流電圧によって充電される。
昇圧コンバータ10は、リアクトルL1と、npn型トランジスタQ1,Q2と、ダイオードD1,D2とを含む。リアクトルL1は、電源ラインPL1に一端が接続され、npn型トランジスタQ1,Q2の接続点に他端が接続される。npn型トランジスタQ1,Q2は、たとえば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)からなり、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に直列に接続され、制御装置70からの信号PWCをベースに受ける。そして、各npn型トランジスタQ1,Q2のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードD1,D2がそれぞれ接続される。
この昇圧コンバータ10は、バッテリBから電源ラインPL1を介して供給される直流電圧を昇圧して電源ラインPL2へ出力する。より具体的には、昇圧コンバータ10は、制御装置70からの信号PWCに基づいて、npn型トランジスタQ2のスイッチング動作に応じて流れる電流をリアクトルL1に磁場エネルギーとして蓄積することによってバッテリBからの直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧をnpn型トランジスタQ2がオフされたタイミングに同期してダイオードD1を介して電源ラインPL2へ出力する。また、昇圧コンバータ10は、制御装置70からの信号PWCに基づいて、電源ラインPL2を介してインバータ20および/または30から受ける直流電圧をバッテリBの電圧レベルに降圧してバッテリBを充電する。
インバータ20は、U相アーム21、V相アーム22およびW相アーム23を含む。U相アーム21、V相アーム22およびW相アーム23は、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に並列に接続される。U相アーム21は、直列に接続されたnpn型トランジスタQ11,Q12からなり、V相アーム22は、直列に接続されたnpn型トランジスタQ13,Q14からなり、W相アーム23は、直列に接続されたnpn型トランジスタQ15,Q16からなる。各npn型トランジスタQ11〜Q16は、たとえばIGBTからなる。各npn型トランジスタQ11〜Q16のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードD11〜D16がそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各npn型トランジスタの接続点は、U,V,W各相ラインUL1,VL1,WL1を介してモータジェネレータMG1の各相コイルの中性点N1と異なるコイル端にそれぞれ接続される。
このインバータ20は、制御装置70からの信号PWM1に基づいて、電源ラインPL2から供給される直流電圧を3相交流電圧に変換してモータジェネレータMG1を駆動する。これにより、モータジェネレータMG1は、トルク指令値TR1によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ20は、エンジンENGからの出力を受けてモータジェネレータMG1が発電した3相交流電圧を制御装置70からの信号PWM1に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインPL2へ出力する。
インバータ30は、U相アーム31、V相アーム32およびW相アーム33を含む。U相アーム31、V相アーム32およびW相アーム33は、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に並列に接続される。U相アーム31は、直列に接続されたnpn型トランジスタQ21,Q22からなり、V相アーム32は、直列に接続されたnpn型トランジスタQ23,Q24からなり、W相アーム33は、直列に接続されたnpn型トランジスタQ25,Q26からなる。各npn型トランジスタQ21〜Q26も、たとえばIGBTからなる。各npn型トランジスタQ21〜Q26のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードD21〜D26がそれぞれ接続される。そして、インバータ30においても、各相アームにおける各npn型トランジスタの接続点は、U,V,W各相ラインUL2,VL2,WL2を介してモータジェネレータMG2の各相コイルの中性点N2と異なるコイル端にそれぞれ接続される。
このインバータ30は、制御装置70からの信号PWM2に基づいて、電源ラインPL2から供給される直流電圧を3相交流電圧に変換してモータジェネレータMG2を駆動する。これにより、モータジェネレータMG2は、トルク指令値TR2によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ30は、交流電圧出力装置100が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、駆動輪の回転力を受けてモータジェネレータMG2が発電した3相交流電圧を制御装置70からの信号PWM2に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインPL2へ出力する。
コンデンサC1は、電源ラインPL1と接地ラインSLとの間に接続され、電源ラインPL1と接地ラインSLとの間の電圧変動を平滑化する。コンデンサC2は、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に接続され、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間の電圧変動を平滑化する。
モータジェネレータMG1,MG2は、たとえば、3相交流同期電動機からなり、それぞれY結線された3相コイルをステータコイルとして含む。モータジェネレータMG1は、インバータ20によって駆動され、エンジンENGの出力を用いて3相交流電圧を発生し、その発生した3相交流電圧をインバータ20へ出力する。また、モータジェネレータMG1は、インバータ20から受ける3相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジンENGの始動を行なう。モータジェネレータMG2は、インバータ30によって駆動され、インバータ30から受ける3相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータMG2は、車両の回生制動時、3相交流電圧を発生してインバータ30へ出力する。
そして、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2には、それぞれACラインACL1,ACL2が接続され、モータジェネレータMG1,MG2は、後述するように、中性点N1,N2間に生じた交流電圧VacをACラインACL1,ACL2へ出力する。
エンジンENGは、モータジェネレータMG1からの駆動力を受けて始動し、始動後は、燃料タンク40からの燃料を用いて動力を発生してモータジェネレータMG1を駆動する。燃料タンク40は、エンジンENGに燃料を供給する。また、燃料タンク40は、燃料の残量を示す信号FUELを制御装置70へ出力する。
ACポート50は、制御装置70からの動作指令に応じてACラインACL1,ACL2とコネクタ60との接続/切離しを行なう。コネクタ60は、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に生じる交流電圧Vacを車両外部の負荷へ出力するための出力端子であり、電気機器の電源用コンセントや家庭の非常用電源のコンセントなどが接続される。
制御装置70は、モータジェネレータMG1,MG2のトルク指令値TR1,TR2およびモータ回転数MRN1,MRN2、バッテリBのバッテリ電圧Vb、ならびに昇圧コンバータ10の出力電圧Vdc(インバータ20,30の入力電圧に相当する。以下同じ。)に基づいて、昇圧コンバータ10を駆動するための信号PWCを生成し、その生成した信号PWCを昇圧コンバータ10へ出力する。なお、モータジェネレータMG1,MG2のモータ回転数MRN1,MRN2、バッテリBのバッテリ電圧Vb、および昇圧コンバータ10の出力電圧Vdcの各々は、図示されない各センサによって検出される。
また、制御装置70は、電圧VdcならびにモータジェネレータMG1のモータ電流MCRT1およびトルク指令値TR1に基づいて、モータジェネレータMG1を駆動するための信号PWM1を生成し、その生成した信号PWM1をインバータ20へ出力する。さらに、制御装置70は、電圧VdcならびにモータジェネレータMG2のモータ電流MCRT2およびトルク指令値TR2に基づいて、モータジェネレータMG2を駆動するための信号PWM2を生成し、その生成した信号PWM2をインバータ30へ出力する。なお、モータジェネレータMG1,MG2のモータ電流MCRT1,MCRT2は、図示されない電流センサによって検出される。
ここで、コネクタ60に接続された外部負荷への交流電圧Vacの出力が要求されると、制御装置70は、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に商用電源用の交流電圧Vacを発生するようにインバータ20,30を制御するための信号PWM1,PWM2を生成する。なお、交流電圧Vacの出力要求は、車両の停止中に、たとえば、コネクタ60に外部負荷側のコネクタが接続され、かつ、AC出力スイッチが操作された場合に発生する。
さらに、ここで、制御装置70は、燃料タンク40の燃料残量を示す信号FUELの値がしきい値R0を下回ったときは、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に発生させる交流電圧Vacの出力が変化するように信号PWM1,PWM2を生成する。すなわち、この交流電圧出力装置100は、燃料タンク40の燃料残量が少なくなると、後述する方法により交流電圧Vacを変化させることによって、車外の利用者(たとえば、この交流電圧出力装置100が搭載されたハイブリッド自動車を家庭内の非常用電源として利用している者)に燃料残量が少ないことを報知する。
図2は、図1に示した制御装置70の機能ブロック図である。図2を参照して、制御装置70は、コンバータ制御部71と、第1および第2のインバータ制御部72,73とを含む。コンバータ制御部71は、バッテリBのバッテリ電圧Vb、昇圧コンバータ10の出力電圧Vdc、トルク指令値TR1,TR2、およびモータ回転数MRN1,MRN2に基づいて昇圧コンバータ10のnpn型トランジスタQ1,Q2をオン/オフするための信号PWCを生成し、その生成した信号PWCを昇圧コンバータ20へ出力する。
第1のインバータ制御部72は、モータジェネレータMG1のトルク指令値TR1およびモータ電流MCRT1、インバータ20の入力電圧Vdc、ならびに燃料タンク40の燃料残量を示す信号FUELに基づいてインバータ20のnpn型トランジスタQ11〜Q16をオン/オフするための信号PWM1を生成し、その生成した信号PWM1をインバータ20へ出力する。
第2のインバータ制御部73は、モータジェネレータMG2のトルク指令値TR2およびモータ電流MCRT2、インバータ30の入力電圧Vdc、ならびに燃料タンク40からの信号FUELに基づいてインバータ30のnpn型トランジスタQ21〜Q26をオン/オフするための信号PWM2を生成し、その生成した信号PWM2をインバータ30へ出力する。
図3は、図2に示したコンバータ制御部71の機能ブロック図である。図3を参照して、コンバータ制御部71は、インバータ入力電圧指令演算部110と、デューティー比演算部111と、PWM信号変換部112とからなる。
インバータ入力電圧指令演算部110は、トルク指令値TR1,2およびモータ回転数MRN1,2に基づいてインバータ入力電圧の最適値(目標値)を算出し、その算出した目標値をデューティー比演算部111へ出力する。
デューティー比演算部111は、バッテリBのバッテリ電圧Vb、インバータ20,30の入力電圧Vdc、およびインバータ入力電圧指令演算部110から受ける目標値に基づいて、インバータ20,30の入力電圧Vdcをその目標値にするためのデューティー比を算出し、その算出したデューティー比をPWM信号変換部112へ出力する。
PWM信号変換部112は、デューティー比演算部111から受けたデューティー比に基づいて昇圧コンバータ10のnpn型トランジスタQ1,Q2をオン/オフするための信号PWCを生成し、その生成した信号PWCを昇圧コンバータ20のnpn型トランジスタQ1,Q2へ出力する。
なお、昇圧コンバータ10の下アームのnpn型トランジスタQ2のオンデューティーを大きくすることによりリアクトルL1における電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。一方、上アームのnpn型トランジスタQ1のオンデューティーを大きくすることにより電源ラインPL2の電圧が下がる。そこで、npn型トランジスタQ1,Q2のデューティー比を制御することで、電源ラインPL2の電圧をバッテリBの出力電圧以上の任意の電圧に制御することができる。
図4は、図2に示した第1および第2のインバータ制御部72,73の機能ブロック図である。図4を参照して、第1のインバータ制御部72,73の各々は、モータ制御用相電圧演算部120と、AC制御部121と、PWM信号変換部122とからなる。
モータ制御用相電圧演算部120は、モータジェネレータMG1(またはMG2)のトルク指令値TR1(またはTR2)およびモータ電流MCRT1(またはMCRT2)ならびにインバータ20,30の入力電圧Vdcに基づいてモータジェネレータMG1(またはMG2)の各相コイルに印加する電圧を算出し、その算出した各相コイル電圧をPWM信号変換部122へ出力する。
AC制御部121は、交流電圧Vacを発生するために、制御信号CTL0,CTL1を生成してPWM信号変換部122へ出力する。具体的には、コネクタ60に接続された外部負荷への交流電圧Vacの出力が要求されているとき、AC制御部121は、信号FUELによって示される燃料タンク40の燃料残量がしきい値R0を下回っているか否かを判定し、燃料残量がしきい値R0を下回っていないと判定すると、制御信号CTL0を生成し、燃料残量がしきい値R0を下回っていると判定すると、制御信号CTL1を生成してPWM信号変換部122へ出力する。
PWM信号変換部122は、AC制御部121から制御信号CTL0,CTL1のいずれも受けていないとき、モータ制御用相電圧演算部120から受ける各相コイル電圧指令に基づいて、実際にインバータ20(または30)の各npn型トランジスタQ11〜Q16(またはQ21〜Q26)をオン/オフする信号PWM1_0(信号PWM1の一種)(またはPWM2_0(信号PWM2の一種))を生成し、その生成した信号PWM1_0(またはPWM2_0)をインバータ20(または30)の各npn型トランジスタQ11〜Q16(またはQ21〜Q26)へ出力する。
また、PWM信号変換部122は、AC制御部121から制御信号CTL0を受けると、モータ制御用相電圧演算部120から受ける各相コイル電圧指令に基づいて、スイッチング制御するためのデューティーを商用交流周波数で変化させながらインバータ20(または30)の各npn型トランジスタQ11〜Q16(またはQ21〜Q26)をオン/オフする信号PWM1_1(信号PWM1の一種)(またはPWM2_1(信号PWM2の一種))を生成し、その生成した信号PWM1_1(またはPWM2_1)をインバータ20(または30)のnpn型トランジスタQ11〜Q16(またはQ21〜Q26)へ出力する。
さらに、PWM信号変換部122は、AC制御部121から制御信号CTL1を受けると、制御信号CTL0を受けた場合に変化させるデューティーに対して、後述する方法により変化を与えながらインバータ20(または30)の各npn型トランジスタQ11〜Q16(またはQ21〜Q26)をオン/オフする信号PWM1_2(信号PWM1の一種)(またはPWM2_2(信号PWM2の一種))を生成し、その生成した信号PWM1_2(またはPWM2_2)をインバータ20(または30)のnpn型トランジスタQ11〜Q16(またはQ21〜Q26)へ出力する。
図5は、燃料タンク40内の燃料残量が十分であるときのデューティーの総和および交流電圧Vacの波形図である。すなわち、この図5では、AC制御部121が制御信号CTL0を生成したときの波形図が示される。図5を参照して、曲線k1は、インバータ20のスイッチング制御におけるデューティーの総和の変化を示し、曲線k2は、インバータ30のスイッチング制御におけるデューティーの総和の変化を示す。ここで、デューティーの総和とは、各インバータにおける上アームのオンデューティーから下アームのオンデューティーを減算したものである。図5において、デューティーの総和が正のときは、対応するモータジェネレータの中性点電位がインバータ20,30の入力電圧Vdcの中間電位Vdc/2よりも高くなることを示し、デューティーの総和が負のときは、中性点電位が中間電位Vdc/2よりも低くなることを示す。
制御装置70は、燃料タンク40内の燃料残量が十分であるとき、すなわち、燃料タンク40からの信号FUELの値がしきい値R0を下回っていないとき、インバータ20のデューティーの総和を商用交流周波数で変動する曲線k1に従って変化させ、インバータ30のデューティーの総和を商用交流周波数で変動する曲線k2に従って変化させる。ここで、曲線k2は、曲線k1の位相を反転した曲線である。すなわち、インバータ30のデューティーの総和は、インバータ20のデューティーの総和が変化する位相を反転した位相で周期的に変えられる。
そうすると、時刻t0〜t1においては、中性点N1の電位は、電位Vdc/2よりも高くなり、中性点N2の電位は、電位Vdc/2よりも低くなり、中性点N1,N2間に正側の交流電圧Vacが発生する。そして、インバータ20の上アームから下アームに流れ込むことができない余った電流が中性点N1からACラインACL1、外部負荷およびACラインACL2を介して中性点N2へ流れ、中性点N2からインバータ30の下アームへ流れる。
時刻t1〜t2においては、中性点N1の電位は、電位Vdc/2よりも低くなり、中性点N2の電位は、電位Vdc/2よりも高くなり、中性点N1,N2間に負側の交流電圧Vacが発生する。そして、インバータ30の上アームから下アームに流れ込むことができない余った電流が中性点N2からACラインACL2、外部負荷およびACラインACL1を介して中性点N1へ流れ、中性点N1からインバータ20の下アームへ流れる。
このように、曲線k1に従って変化するインバータ20のデューティーの総和と曲線k2に従って変化するインバータ30のデューティーの総和との差に応じた交流電圧VacがモータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に発生する。そして、燃料タンク40内の燃料残量が十分であるこのケースでは、交流電圧Vacが商用交流電圧(たとえばAC100V)になるように曲線k1,k2が設定される。
図6は、燃料タンク40内の燃料残量が少ないときのデューティーの総和および交流電圧Vacの第1の波形図である。すなわち、この図6では、AC制御部121が制御信号CTL1を生成したときの波形図が示される。図6を参照して、制御装置70は、燃料タンク40内の燃料残量が少ないとき、すなわち信号FUELの値がしきい値R0を下回っているとき、インバータ20のスイッチング制御におけるデューティーの総和を曲線k11に従って変化させ、インバータ30のスイッチング制御におけるデューティーの総和を曲線k21に従って変化させる。
すなわち、時刻t0〜t1において、インバータ20,30のデューティーの総和をそれぞれ曲線k11,k21に従って商用交流周波数で周期的に変化させ、時刻t1〜t2において、インバータ20,30のデューティーの総和を瞬時的に0とする。そして、時刻t2〜t3において、インバータ20,30のデューティーの総和をそれぞれ曲線k11,k21に従って商用交流周波数で周期的に再び変化させ、時刻t3〜t4において、インバータ20,30のデューティーの総和を瞬時的に0とする。すなわち、一定の周期ごとにインバータ20,30のデューティーの総和を瞬時的に0にする。
ここで、インバータ20,30のデューティーの総和を瞬時的に0にする期間は、交流電圧Vacの供給を受けている外部負荷の利用者が認知可能であり、かつ、その外部負荷の機能に大きな影響を与えない適当な時間に設定される。このように、交流電圧Vacが一定の周期で瞬断することによって、利用者は、車両の燃料残量が少ないことを認知することができる。
なお、上記においては、燃料残量が少なくなったとき、交流電圧Vacを一定の周期で瞬断させるものとしたが、外部負荷の機能に大きな影響を与えない範囲で交流電圧Vacを低下させてもよい。図7では、燃料残量が少なくなったとき、交流電圧Vacを低下させる場合の動作波形が示される。
図7は、燃料タンク40内の燃料残量が少ないときのデューティーの総和および交流電圧Vacの第2の波形図である。図7を参照して、制御装置70は、燃料タンク40内の燃料残量が少ないとき、すなわち信号FUELの値がしきい値R0を下回ったとき、インバータ20のスイッチング制御におけるデューティーの総和を曲線k12に従って変化させ、インバータ30のスイッチング制御におけるデューティーの総和を曲線k22に従って変化させる。
すなわち、時刻t1を経過する前においては、燃料タンク40内の燃料残量は、しきい値R0を下回っておらず、制御装置70は、インバータ20,30のスイッチング制御におけるデューティーの総和をそれぞれ曲線k1,k2(振幅をDT1とする。)に従って変化させる。したがって、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に発生する交流電圧Vacは、商用電源の電圧レベルV1(たとえばAC100V)となる。
時刻t1において、燃料残量がしきい値R0を下回ると、制御装置70は、インバータ20,30のスイッチング制御におけるデューティーの総和を振幅DT1よりも小さい振幅DT2からなる曲線k12,k22に従って変化させる。したがって、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に発生する交流電圧Vacは、商用電源の電圧レベルV1よりも低い電圧レベルV2(たとえばAC95V)となる。
これにより、交流電圧Vacの供給を受けている外部負荷の利用者は、交流電圧Vacの電圧レベルが低下することによって発生する電気機器の変化(たとえば、照明が暗くなるなど)を認知し、その結果、車両の燃料残量が少ないことを認知することができる。
なお、特に図示しないが、燃料残量がしきい値R0を下回ったとき、交流電圧Vacの電圧レベルを周期的に変化させてもよい。すなわち、たとえば、交流電圧Vacの電圧レベルをAC100VとAV95Vとで周期的に変化させてもよい。さらに、燃料残量に応じて、交流電圧Vacの電圧レベルを変化させる周期を変化させてもよい。すなわち、たとえば、燃料残量が少なくなるのに応じて、交流電圧Vacの電圧レベルをAC100VとAV95Vとで変化させる周期を短くしたり、または長くしてもよい。さらには、燃料残量に応じて、電圧レベルを低下させている期間を長くするようにしてもよい。これらの方法によれば、利用者により強く注意を喚起することができる。
図8は、図4に示したAC制御部121の動作を説明するためのフローチャートである。図8を参照して、AC制御部121は、交流電圧Vacの出力要求の有無、または、交流電圧Vacの出力実績に基づいて、コネクタ60に接続された外部負荷へ交流電圧Vacを出力中であるか否かを判定する(ステップS2)。AC制御部121は、交流電圧Vacを出力中でないと判定すると(ステップS2においてNO)、制御信号CTL0,CTL1を生成することなく、処理を終了する。
ステップS2において、交流電圧Vacを出力中であると判定されると(ステップS2においてYES)、AC制御部121は、燃料タンク40からの信号FUELに基づいて燃料タンク40内の燃料残量を検出する(ステップS4)。そして、燃料タンク40内の燃料残量が検出されると、AC制御部121は、燃料残量のしきい値R0を算出する(ステップS6)。
ここで、AC制御部121は、予め設定された最寄の燃料スタンドと現在位置との距離およびこの車両の平均的な燃費に基づいて、その最寄の燃料スタンドまで自走可能な必要燃料量を算出し、その算出結果に基づいてしきい値R0を算出する。
ステップS6において、しきい値R0が算出されると、AC制御部121は、ステップS4において検出した燃料残量をしきい値R0と比較し、燃料残量がしきい値R0を下回っているか否かを判定する(ステップS8)。AC制御部121は、燃料残量がしきい値R0を下回っていると判定すると(ステップS8においてYES)、制御信号CTL1を生成し、その生成した制御信号CTL1をPWM信号変換部122へ出力する。これにより、制御装置70は、外部負荷へ出力する交流電圧Vacを変化させる(ステップS10)。
一方、ステップS8において、燃料残量がしきい値R0を下回っていないと判定されると(ステップ8においてNO)、AC制御部121は、制御信号CTL0を生成し、その生成した制御信号CTL0をPWM信号変換部122へ出力する。すなわち、制御装置70は、外部負荷へ出力する交流電圧Vacを変化させることはしない。そして、一連の処理が終了する。
なお、上記においては、AC制御部121は、しきい値R0の算出にあたって、予め設定された最寄の燃料スタンドと現在位置との距離を用いるものとしたが、現在位置から最寄の燃料スタンドまでの距離をカーナビゲーションシステムを利用して計算し、その計算結果をしきい値R0の算出に用いてもよい。
また、上記においては、燃料タンク40内の燃料残量を検出してしきい値R0と比較し、その比較結果に基づいて交流電圧Vacを変化させるものとしたが、車両に装備された燃料残量警告灯が点灯しているか否かを検出し、燃料残量警告灯が点灯しているとき、交流電圧Vacを変化させるようにしてもよい。これにより、最低限の車両走行距離が確保される。
以上のように、この実施の形態1による交流電圧出力装置100によれば、燃料タンク40内の燃料残量がしきい値R0を下回ると、外部負荷へ出力している交流電圧Vacを変化させるので、車両から交流電圧Vacの供給を受けている外部負荷を利用している車外の利用者に燃料残量が残り少ないことを報知できる。そして、報知手段を別途設ける必要がないので、燃料残量が少ないときの外部報知機能を低コストで実現できる。
また、この交流電圧出力装置100は、燃料タンク40内の燃料残量がしきい値R0を下回ると、交流電圧Vacを瞬断させたり、交流電圧Vacの電圧レベルを低下させるので、特に、交流電圧Vacの供給を受けている照明に明暗が現れることによって、利用者に確実に燃料状態を報知できる。
さらに、燃料残量がしきい値R0を下回っているとき、交流電圧Vacの電圧レベルを周期的に変化させたり、燃料残量に応じてその変化させる周期を変化させることによって、利用者により強く注意を喚起することができる。
また、さらに、この交流電圧出力装置100は、現在位置から最寄の燃料スタンドまでの距離に基づいて燃料残量のしきい値R0を計算するので、最寄の燃料スタンドまで自走可能な燃料が確保されたうえで利用者に報知できる。また、現在位置から最寄の燃料スタンドまでの距離をカーナビゲーションシステムを用いて計算することによって、より適切なタイミングで利用者に燃料状態を報知できる。さらに、燃料残量警告灯の点灯にあわせて交流電圧Vacを変化させることによって、車両走行時と同等のタイミングで利用者に燃料状態を報知できる。
そして、この交流電圧出力装置100は、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2の電位を制御することによって、中性点N1,N2間に商用電源用の交流電圧Vacを発生させ、その発生した交流電圧Vacを車両の外部の負荷へ供給することができる。
[実施の形態2]
実施の形態1では、燃料残量が少なくなったとき、交流電圧Vacの出力を変化させることによって車両の外部にいる利用者に発電可能時間が短いことを報知するものとしたが、この実施の形態2では、予め車両に装備されている警音装置や灯火装置などを用いて利用者に報知する。
図9は、この発明の実施の形態2による交流電圧出力装置の概略ブロック図である。図9を参照して、この交流電圧出力装置100Aは、図1に示した実施の形態1による交流電圧出力装置100の構成において、制御装置70に代えて制御装置70Aを備え、報知手段80をさらに備える。交流電圧出力装置100Aのその他の構成は、交流電圧出力装置100と同じである。
制御装置70Aは、燃料タンク40内の燃料残量がしきい値R0を下回ったときの動作が実施の形態1における制御装置70と異なる。すなわち、制御装置70Aは、燃料タンク40の燃料残量がしきい値R0を下回ると、交流電圧Vacの発生をそのままの状態で継続しつつ、信号SGNLを生成して報知手段80へ出力する。
報知手段80は、たとえば車両に予め装備されている警音装置であり、制御装置70Aから信号SGNLを受けると、警告音を発生する。すなわち、この交流電圧出力装置100Aは、燃料タンク40内の燃料残量が少なくなると、警音装置を用いて車外の利用者に燃料残量が少ないことを報知する。
図10は、図9に示した制御装置70Aの機能ブロック図である。図10を参照して、制御装置70Aは、図2に示した実施の形態1における制御装置70の構成において、第1および第2のインバータ制御部72,73に代えてそれぞれ第1および第2のインバータ制御部72A,73Aを含み、報知制御部74をさらに含む。
第1および第2のインバータ制御部72A,73Aは、燃料タンク40の燃料残量に拘わらず、交流電圧Vacの出力を要求されていれば、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に交流電圧Vacが発生するように、信号PWM1,PWM2を生成する。第1および第2のインバータ制御部72A,73Aのその他の機能は、実施の形態1における第1および第2のインバータ制御部72,73と同じである。
報知制御部74は、燃料タンク40内の燃料残量を示す信号FUELを燃料タンク40から受け、信号FUELの値がしきい値R0を下回ると、信号SGNLを生成して報知手段80へ出力する。
図11は、図10に示した報知制御部74の動作を説明するためのフローチャートである。図11を参照して、この処理フローは、図8に示した処理フローにおいて、ステップS10に代えてステップS12を含む。すなわち、報知制御部74は、燃料残量がしきい値R0を下回っていると判定すると(ステップS8においてYES)、信号SGNLを生成し、その生成した信号SGNLを報知手段80へ出力する(ステップS12)。
一方、ステップS8において、燃料残量がしきい値R0を下回っていないと判定されると(ステップ8においてNO)、報知制御部74は、信号SGNLを生成することなく、処理を終了する。なお、しきい値R0は、実施の形態1と同様の方法によって算出される。
なお、上記においては、報知手段80は、警音装置としたが、灯火装置であってもよい。灯火装置は、前照灯であってもよいし、方向指示器や制動灯などであってもよい。
また、特に図示しないが、周囲の環境に配慮し、時計機能を用いて、日中は警音装置によって報知し、夜間は灯火装置によって報知するようにしてもよい。
また、上記においては、燃料タンク40内の残量燃料を検出してしきい値R0と比較し、その比較結果に基づいて報知手段80へ信号SGNLを出力するものとしたが、車両に装備された燃料残量警告灯が点灯しているか否かを検出し、燃料残量警告灯が点灯しているとき、報知手段80へ信号SGNLを出力するようにしてもよい。
以上のように、この実施の形態2による交流電圧出力装置100Aによれば、燃料残量が少なくなったときの外部報知機能を車両に装備されている警音装置や灯火装置を用いて実現するので、外部報知機能を実現するために別途報知手段を設ける必要はない。したがって、外部報知機能を低コストで、かつ、簡易に実現することができる。
また、警音装置と灯火装置とを適宜使い分けることによって、すなわち、明るい日中においては、警音装置を外部報知に用い、暗くかつ静粛な夜間においては、灯火装置を外部報知に用いることによって、周囲に配慮しつつ外部報知機能を確保することができる。
[実施の形態3]
実施の形態1,2では、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に交流電圧Vacを発生するものとしたが、この実施の形態3では、交流電圧Vacを生成するためのインバータを別途備える。
図12は、この発明の実施の形態3による交流電圧出力装置の概略ブロック図である。図12を参照して、この交流電圧出力装置100Bは、図1に示した実施の形態1による交流電圧出力装置100の構成において、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2に接続されていたACラインACL1,ACL2を備えず、インバータ90をさらに備え、制御装置70に代えて制御装置70Bを備える。そして、ACポート50は、インバータ90に接続される。
インバータ90は、npn型トランジスタQ31〜Q34と、ダイオードD31〜D34とを含む。npn型トランジスタQ31,Q32は、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に直列に接続され、npn型トランジスタQ33,Q34も、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に直列に接続され、その直列に接続されたnpn型トランジスタQ31,Q32および直列に接続されたnpn型トランジスタQ33,Q34は、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に並列に接続される。ダイオードD31〜D34は、それぞれnpn型トランジスタQ31〜Q34に逆並列に接続される。そして、npn型トランジスタQ31,Q32の接続点およびnpn型トランジスタQ33,Q34の接続点は、ACポート50に接続される。
このインバータ90は、制御装置70Bからの信号PWMACに基づいて、電源ラインPL2から供給される直流電圧を商用電源用の交流電圧Vacに変換してACポート50へ出力する。
制御装置70Bは、コネクタ60に接続された外部負荷への交流電圧Vacの出力が要求されると、交流電圧Vacを発生するようにインバータ90を制御するための信号PWMACを生成し、その生成した信号PWMACをインバータ90へ出力する。
ここで、制御装置70Bは、燃料タンク40内の燃料残量がしきい値R0を下回ったときは、インバータ90からの交流電圧Vacの出力が変化するように信号PWMACを生成する。
なお、この実施の形態3においては、交流電圧Vacを発生する専用のインバータ90を備えるので、制御装置70Bは、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に交流電圧Vacを発生させるような信号PWM1,PWM2を生成する必要はない。制御装置70Bのその他の機能は、実施の形態1における制御装置70と同じである。
以上のように、この実施の形態3によれば、交流電圧Vacを発生する専用のインバータ90が必要であるが、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に交流電圧Vacを発生する実施の形態1,2に比べて、インバータ20,30の制御を簡略化することができる。
なお、特に図示しないが、上記の実施の形態3において、実施の形態1に対応する実施の形態2と同様に、燃料タンク40内の燃料残量が少なくなったとき、インバータ90から出力される交流電圧Vacの出力を変化させることに代えて、車両の警音装置や灯火装置などを用いて外部報知するようにしてもよい。
また、上記の各実施の形態においては、燃料タンク40内の燃料残量に基づいて、交流電圧Vacの出力変化または報知手段80による外部報知を行なうものとしたが、燃料タンク40内の燃料残量に代えて、または燃料残量とともに、バッテリBのSOCを考慮するようにしてもよい。すなわち、バッテリBのSOCがしきい値S0を下回ったときは、交流電圧Vacの出力を変化させ、または、報知手段80を動作させるようにしてもよい。
なお、上記において、エンジンENGは、「内燃機関」を構成し、モータジェネレータMG1,MG2は、それぞれ「発電機」および「電動機」を構成する。また、実施の形態1,2において、インバータ20,30およびモータジェネレータMG1,MG2は、「電圧供給装置」を構成し、実施の形態3において、インバータ90は、「電圧供給装置」を構成する。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 昇圧コンバータ、20,30,90 インバータ、21,31 U相アーム、22,32 V相アーム、23,33 W相アーム、40 燃料タンク、50 ACポート、60 コネクタ、70,70A,70B 制御装置、71 コンバータ制御部、72,72A 第1のインバータ制御部、73,73A 第2のインバータ制御部、74 報知制御部、80 報知手段、100,100A,100B 交流電圧出力装置、110 インバータ入力電圧指令演算部、111 デューティー比演算部、112,122 PWM信号変換部、120 モータ制御用相電圧演算部、121 AC制御部、B バッテリ、C1,C2 コンデンサ、MG1,MG2 モータジェネレータ、ENG エンジン、L1 リアクトル、Q1,Q2,Q11〜Q16,Q21〜Q26,Q31〜Q34 npn型トランジスタ、D1,D2,D11〜D16,D21〜D26,D31〜D34 ダイオード、PL1,PL2 電源ライン、SL 接地ライン、UL1,UL2 U相ライン、VL1,VL2 V相ライン、WL1,WL2 W相ライン、ACL1,ACL2 ACライン、N1,N2 中性点。

Claims (6)

  1. 車両に搭載される交流電圧出力装置であって、
    内燃機関と、
    前記内燃機関に供給される燃料を蓄える燃料タンクと、
    前記車両の停止時、前記内燃機関からの駆動力を用いて発電された電力を用いて所定周波数を有する交流電圧を生成し、その生成した交流電圧を前記車両の外部の負荷に供給する電圧供給装置と、
    前記電圧供給装置の動作を制御する制御装置とを備え、
    前記制御装置は、前記燃料の残量が所定量を下回っているとき、前記交流電圧の生成を停止させることなく前記交流電圧の電圧レベルを所定の電圧レベルに低下させるように前記電圧供給装置を制御することによって、前記燃料残量が少ないことを車両外部の利用者に報知するように構成される、交流電圧出力装置。
  2. 前記制御装置は、前記燃料残量が前記所定量を下回っているとき、前記交流電圧の電圧レベルの低下を周期的に発生させるように前記電圧供給装置を制御する、請求項1に記載の交流電圧出力装置。
  3. 前記制御装置は、前記燃料残量に応じて、前記交流電圧の電圧レベルを低下させる周期を変化させるように前記電圧供給装置を制御する、請求項2に記載の交流電圧出力装置。
  4. 前記電圧供給装置は、
    前記内燃機関に連結され、Y結線された第1の3相コイルをステータコイルとして含む発電機と、
    Y結線された第2の3相コイルをステータコイルとして含む電動機と、
    前記発電機および前記電動機にそれぞれ接続され、前記制御装置からの制御信号に基づいて前記発電機および前記電動機をそれぞれ駆動する第1および第2のインバータとを含み、
    前記制御装置は、前記第1および第2の3相コイルの中性点間に前記交流電圧を発生させるように前記第1および第2のインバータを制御する、請求項1から請求項3のいずれかに記載の交流電圧出力装置。
  5. 前記電圧供給装置は、前記内燃機関からの駆動力を用いて発電された直流電圧を前記交流電圧に変換するインバータを含む、請求項1から請求項3のいずれかに記載の交流電圧出力装置。
  6. 請求項1から請求項5のいずれかに記載の交流電圧出力装置を備えた車両。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015186985A (ja) * 2014-03-27 2015-10-29 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびその制御方法

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006005885A2 (fr) * 2004-07-05 2006-01-19 Moteurs Leroy-Somer Redresseur et systeme de controle de la vitesse d'un moteur electrique.
JP4165601B2 (ja) * 2004-11-30 2008-10-15 トヨタ自動車株式会社 交流電力供給システム、電源装置およびそれを備えた車両
JP4679891B2 (ja) * 2004-11-30 2011-05-11 トヨタ自動車株式会社 交流電圧発生装置および動力出力装置
US7441616B2 (en) * 2004-12-27 2008-10-28 Nissan Motor Co., Ltd. Generated power control system
JP4367391B2 (ja) * 2005-09-01 2009-11-18 トヨタ自動車株式会社 充電制御装置および電動車両
JP2007099223A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Toyota Motor Corp ハイブリッド自動車
JP4491434B2 (ja) * 2006-05-29 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 電力制御装置およびそれを備えた車両
JP4179346B2 (ja) * 2006-06-16 2008-11-12 トヨタ自動車株式会社 充電制御装置およびそれを備えた車両
JP2008005659A (ja) * 2006-06-23 2008-01-10 Toyota Motor Corp 電動車両
JP4447001B2 (ja) * 2006-12-19 2010-04-07 トヨタ自動車株式会社 電力制御装置およびそれを備えた車両
US8417400B2 (en) * 2007-02-09 2013-04-09 A123 Systems, Inc. Control system for hybrid vehicles with reconfigurable multi-function power converter
CN101784407B (zh) * 2007-08-24 2013-08-14 丰田自动车株式会社 车辆
CN101803143B (zh) * 2007-09-10 2013-03-13 丰田自动车株式会社 车辆用充电装置以及车辆的充电方法
US7932633B2 (en) * 2008-10-22 2011-04-26 General Electric Company Apparatus for transferring energy using power electronics and machine inductance and method of manufacturing same
US8080973B2 (en) 2008-10-22 2011-12-20 General Electric Company Apparatus for energy transfer using converter and method of manufacturing same
US8125182B2 (en) * 2009-03-16 2012-02-28 Ford Global Technologies, Llc Automotive vehicle and method for charging/discharging a power storage unit therein
US8085565B2 (en) * 2009-04-08 2011-12-27 Lear Corporation Vehicle inverter for powering consumer electronic devices
US8698451B2 (en) 2009-12-18 2014-04-15 General Electric Company Apparatus and method for rapid charging using shared power electronics
US8649923B2 (en) * 2010-01-12 2014-02-11 Ford Global Technologies, Llc E-drive PWM frequency strategy
DE102010001250B4 (de) * 2010-01-27 2022-09-15 Seg Automotive Germany Gmbh Elektrisches Bordnetz sowie Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes
US8446024B2 (en) * 2010-03-16 2013-05-21 Hamilton Sundstrand Corporation Electrical machines with integrated power and control and including a current source inverter
JP5234050B2 (ja) * 2010-04-27 2013-07-10 株式会社デンソー 車両用電源装置
US9290097B2 (en) 2010-11-05 2016-03-22 Robert Louis Steigerwald Apparatus for transferring energy using onboard power electronics with high-frequency transformer isolation and method of manufacturing same
US20140232179A1 (en) * 2011-09-26 2014-08-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle and method of controlling vehicle
JPWO2013046251A1 (ja) * 2011-09-26 2015-03-26 トヨタ自動車株式会社 車両および車両の制御方法
US9531312B2 (en) 2011-09-26 2016-12-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle and method of controlling vehicle
JP5888033B2 (ja) 2012-03-16 2016-03-16 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP5840041B2 (ja) * 2012-03-19 2016-01-06 本田技研工業株式会社 電動車両
JP5712983B2 (ja) * 2012-08-23 2015-05-07 トヨタ自動車株式会社 車両および車両用制御方法
IN2014DN11043A (ja) * 2012-08-31 2015-09-25 Toyota Motor Co Ltd
JP2015077856A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP6040950B2 (ja) * 2014-03-18 2016-12-07 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびその制御方法
RU2583819C1 (ru) * 2015-03-23 2016-05-10 Александр Семенович Сердечный Электропоезд высокоскоростной, энергосберегающий, экологический чистый и безопасный для людей
JP6160645B2 (ja) * 2015-03-27 2017-07-12 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
US10137897B2 (en) 2016-06-13 2018-11-27 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Systems and methodologies for modifying a vehicle operating profile
RU2647208C2 (ru) * 2016-07-25 2018-03-15 Александр Семенович Сердечный Электропоезд высокоскоростной, энергосберегающий, экологически чистый и безопасный для людей
RU2646683C1 (ru) * 2016-10-26 2018-03-06 Александр Семенович Сердечный Электропоезд высокоскоростной, энергосберегающий, экологически чистый и безопасный для людей
KR102643490B1 (ko) * 2018-12-04 2024-03-05 현대자동차주식회사 모터 구동 시스템을 이용한 충전 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04295202A (ja) * 1990-12-31 1992-10-20 General Motors Corp <Gm> 電動機駆動及び動力処理装置
JP2000060193A (ja) * 1998-08-11 2000-02-25 Honda Motor Co Ltd 内燃機関用発電装置および車両
JP2000303874A (ja) * 1999-04-19 2000-10-31 Toyota Motor Corp 車両の発電制御装置
JP2001231106A (ja) * 2000-02-10 2001-08-24 Toyota Motor Corp 車 輌

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4440115A (en) * 1981-12-27 1984-04-03 Allen James O Fuel treating apparatus for internal combustion engines and method of operating same
US6107691A (en) * 1995-11-14 2000-08-22 Grow International Corp. Methods for utilizing the electrical and non electrical outputs of fuel cell powered vehicles
US5749339A (en) * 1996-02-28 1998-05-12 Cummins Engine Company, Inc. Electronically controlled continuous lubricating oil replacement system
JPH10108304A (ja) * 1996-09-27 1998-04-24 Toyota Autom Loom Works Ltd ハイブリッド車の制御装置
JPH10225014A (ja) 1997-02-12 1998-08-21 Toyota Motor Corp モータ制御装置
DE19805311B4 (de) * 1997-02-18 2010-06-10 Walbro Corp., Cass City Vorrichtung und Verfahren zur Zugabe von Kraftstoffadditiven
JP3000953B2 (ja) * 1997-03-21 2000-01-17 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびその制御方法
US6494191B2 (en) * 1997-12-16 2002-12-17 Bechtel Bwxt Idaho, Llc Systems and method for delivering liquified gas to an engine
DE19902949C2 (de) * 1999-01-26 2000-12-21 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit
JP3985390B2 (ja) 1999-06-17 2007-10-03 日産自動車株式会社 電力マネジメントシステム
JP4164996B2 (ja) 2000-01-05 2008-10-15 日産自動車株式会社 電力マネジメントシステム
US6518736B2 (en) * 2000-06-26 2003-02-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Mechanical power outputting apparatus and inverter apparatus
US6724100B1 (en) * 2000-09-08 2004-04-20 Ford Motor Company HEV charger/generator unit
JP3760820B2 (ja) 2000-11-14 2006-03-29 トヨタ自動車株式会社 自動車およびその電力系統制御装置
JP2002204503A (ja) 2001-01-09 2002-07-19 Toyota Motor Corp 車両用動力装置の制御装置
FR2834006B1 (fr) * 2001-12-20 2004-04-16 Marwal Systems Dispositif embarque d'alimentation en carburant pour vehicule automobile
US7213580B1 (en) * 2006-06-30 2007-05-08 Delphi Technologies, Inc. Vehicle fuel supply system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04295202A (ja) * 1990-12-31 1992-10-20 General Motors Corp <Gm> 電動機駆動及び動力処理装置
JP2000060193A (ja) * 1998-08-11 2000-02-25 Honda Motor Co Ltd 内燃機関用発電装置および車両
JP2000303874A (ja) * 1999-04-19 2000-10-31 Toyota Motor Corp 車両の発電制御装置
JP2001231106A (ja) * 2000-02-10 2001-08-24 Toyota Motor Corp 車 輌

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015186985A (ja) * 2014-03-27 2015-10-29 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびその制御方法

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