JPH10191501A - 車両駆動装置 - Google Patents
車両駆動装置Info
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- JPH10191501A JPH10191501A JP8345449A JP34544996A JPH10191501A JP H10191501 A JPH10191501 A JP H10191501A JP 8345449 A JP8345449 A JP 8345449A JP 34544996 A JP34544996 A JP 34544996A JP H10191501 A JPH10191501 A JP H10191501A
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- power supply
- power
- terminal
- inverter circuit
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】費用の追加が少なくかつ大電力の取り出しが可
能な車両駆動装置を提供する。 【解決手段】バッテリ１により駆動される圧縮機駆動用
モーター６０を駆動するインバータ回路７０の出力はス
イッチ回路９を通じて交流端子９０、９１に給電され
る。このようにすれば、直流電源１の出力を交流電力に
変換するインバータを増設することなく交流端子９０、
９１を通じて外部に必要な電圧値、周波数の交流電力を
簡単に出力することができる。
能な車両駆動装置を提供する。 【解決手段】バッテリ１により駆動される圧縮機駆動用
モーター６０を駆動するインバータ回路７０の出力はス
イッチ回路９を通じて交流端子９０、９１に給電され
る。このようにすれば、直流電源１の出力を交流電力に
変換するインバータを増設することなく交流端子９０、
９１を通じて外部に必要な電圧値、周波数の交流電力を
簡単に出力することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モーターを走行駆
動装置として用いる車両駆動装置に関し、特に外部に交
流電力を給電可能な車両駆動装置に関する。
動装置として用いる車両駆動装置に関し、特に外部に交
流電力を給電可能な車両駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車からバッテリ電圧に等しい電圧値
をもつ直流電力を得るには、車両のシガレットライタ
に、それに対応するプラグを差し込んで外部に取り出す
のが一般的である。
をもつ直流電力を得るには、車両のシガレットライタ
に、それに対応するプラグを差し込んで外部に取り出す
のが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、レジャー用やモ
バイルデータ処理用の機器の普及につれて、種々の定格
電圧値をもつ直流電力あるいは交流電力を車両から取り
出したいという要望が生じている。従来、この要望に対
応するためには、入力プラグが上記シガレットライタ対
応形状を有するDC−DCコンバータ（コンバータ）やDC−
ACコンバータ（インバータ）を用いる必要があった。
バイルデータ処理用の機器の普及につれて、種々の定格
電圧値をもつ直流電力あるいは交流電力を車両から取り
出したいという要望が生じている。従来、この要望に対
応するためには、入力プラグが上記シガレットライタ対
応形状を有するDC−DCコンバータ（コンバータ）やDC−
ACコンバータ（インバータ）を用いる必要があった。
【０００４】しかしながら、このような対応では、コン
バータやインバータの増設費用の問題や、取り出せる電
力が小さいので対応可能な外部電気負荷が小電力用に限
定されるという問題が生じていた。本発明は、上記問題
点に鑑みなされたものであり、費用の追加が少なくかつ
大電力の取り出しが可能な車両駆動装置を提供すること
をその目的としている。
バータやインバータの増設費用の問題や、取り出せる電
力が小さいので対応可能な外部電気負荷が小電力用に限
定されるという問題が生じていた。本発明は、上記問題
点に鑑みなされたものであり、費用の追加が少なくかつ
大電力の取り出しが可能な車両駆動装置を提供すること
をその目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の構成によ
れば、走行モーター駆動用のインバータ回路の出力はス
イッチ回路により走行モーターと交流端子とに切り替え
られる。このようにすれば、直流電源の出力を交流電力
に変換するインバータを増設することなく交流端子を通
じて外部に必要な電圧値、周波数の交流電力を簡単に出
力することができる。
れば、走行モーター駆動用のインバータ回路の出力はス
イッチ回路により走行モーターと交流端子とに切り替え
られる。このようにすれば、直流電源の出力を交流電力
に変換するインバータを増設することなく交流端子を通
じて外部に必要な電圧値、周波数の交流電力を簡単に出
力することができる。
【０００６】請求項２記載の車両駆動装置によれば、ス
イッチ回路は、三相交流モーターである走行モーターへ
給電する三本の給電線のうちの一本のみに直列に接続さ
れる。スイッチ回路の構成を簡素化することができるほ
か、走行モーター駆動時におけるスイッチ回路の抵抗電
力損失も低減することができる。なお、この構成によれ
ば、交流端子への給電時に走行モーターの３個の交流端
子のうちの一個には交流電圧が給電されるが、残りの２
個の交流端子のうちの一個はインバータ回路により遮断
され、残りの一個はスイッチ回路により遮断されるの
で、走行モーターに給電されることはない。請求項３記
載の車両駆動装置によれば、この交流端子は、外部電源
（通常は商用電源）から車載の直流電源に送電する場合
（以下、充電モードともいう）に交流電力入力端子とし
て機能する。この時、インバータ回路は整流動作を行
う。このようにすれば、簡素な構成で、外部への交流電
力出力機能と外部による直流電源の充電機能とを実現す
ることができる。請求項４記載の車両駆動装置によれ
ば、車両の左右輪を駆動する第１、第２の走行モーター
と、第１の走行モーターを制御する第１のインバータ回
路と、第２の走行モーターを駆動する第２のインバータ
回路とを備え、一対の交流端子は、第１のインバータ回
路の出力端の一つと第２のインバータ回路の出力端の一
つと接続される。このようにすれば、インバータ回路は
スイッチを介することなく走行モーターに直結すること
ができるので、大電流スイッチの省略及びそれによる信
頼性の向上を実現できる他、電力損失低減も実現するこ
とができる。請求項５記載の車両用交流電源装置によれ
ば、回路構成の複雑化を回避しつつ交流端子を通じて外
部に交流電力を出力することができる。請求項６記載の
車両用交流電源装置によれば、回路構成の複雑化を回避
しつつ交流端子を通じて直流電源を充電することができ
る。請求項７記載の車両用交流電源装置によれば、共通
の交流端子を必要に応じて直流電源充電用及び交流電力
出力用のどちらかに切り替えることができるので、装置
構成の一層の簡素化とそれによる信頼性の向上を図るこ
とができる。
イッチ回路は、三相交流モーターである走行モーターへ
給電する三本の給電線のうちの一本のみに直列に接続さ
れる。スイッチ回路の構成を簡素化することができるほ
か、走行モーター駆動時におけるスイッチ回路の抵抗電
力損失も低減することができる。なお、この構成によれ
ば、交流端子への給電時に走行モーターの３個の交流端
子のうちの一個には交流電圧が給電されるが、残りの２
個の交流端子のうちの一個はインバータ回路により遮断
され、残りの一個はスイッチ回路により遮断されるの
で、走行モーターに給電されることはない。請求項３記
載の車両駆動装置によれば、この交流端子は、外部電源
（通常は商用電源）から車載の直流電源に送電する場合
（以下、充電モードともいう）に交流電力入力端子とし
て機能する。この時、インバータ回路は整流動作を行
う。このようにすれば、簡素な構成で、外部への交流電
力出力機能と外部による直流電源の充電機能とを実現す
ることができる。請求項４記載の車両駆動装置によれ
ば、車両の左右輪を駆動する第１、第２の走行モーター
と、第１の走行モーターを制御する第１のインバータ回
路と、第２の走行モーターを駆動する第２のインバータ
回路とを備え、一対の交流端子は、第１のインバータ回
路の出力端の一つと第２のインバータ回路の出力端の一
つと接続される。このようにすれば、インバータ回路は
スイッチを介することなく走行モーターに直結すること
ができるので、大電流スイッチの省略及びそれによる信
頼性の向上を実現できる他、電力損失低減も実現するこ
とができる。請求項５記載の車両用交流電源装置によれ
ば、回路構成の複雑化を回避しつつ交流端子を通じて外
部に交流電力を出力することができる。請求項６記載の
車両用交流電源装置によれば、回路構成の複雑化を回避
しつつ交流端子を通じて直流電源を充電することができ
る。請求項７記載の車両用交流電源装置によれば、共通
の交流端子を必要に応じて直流電源充電用及び交流電力
出力用のどちらかに切り替えることができるので、装置
構成の一層の簡素化とそれによる信頼性の向上を図るこ
とができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明が適用される車両として
は、バッテリのみで駆動される電気自動車の他、内燃機
関の発生動力を走行用電力に変換するハイブリッド方式
の自動車にも適用することができる。走行モーターとし
ては、三相交流モーターの他、各種交流モーターを採用
することができる。
は、バッテリのみで駆動される電気自動車の他、内燃機
関の発生動力を走行用電力に変換するハイブリッド方式
の自動車にも適用することができる。走行モーターとし
ては、三相交流モーターの他、各種交流モーターを採用
することができる。
【０００８】本発明の好適な実施態様を以下の実施例を
参照して説明する。
参照して説明する。
【０００９】
（実施例１）本発明の車両駆動装置を用いるハイブリッ
ド方式の車両の電気回路図を図１を参照して説明する。
１は主電源としてのバッテリ（直流電源）、２は起動回
路、３はインバータ回路、４は電動機（走行モータ
ー）、５はエンジン（内燃機関）、６は三相交流発電電
動機、７はインバータ回路、８は外部の交流負荷、９は
本発明でいうスイッチ回路を含む交流出力回路、１０は
インバータ回路３と交流出力回路９とを制御するコント
ローラ、１１はエンジン５とインバータ回路７とを制御
するコントローラ、１２は交流電源起動スイッチであ
る。起動回路２は、リレー接点からなるスイッチ２０〜
２４と、電流制限抵抗２５、２６とからなる。インバー
タ回路３は、ハイサイドスイッチ３１〜３３と、ローサ
イドスイッチ３４〜３６と、ゲートコントローラ３７
と、平滑コンデンサ３８と、フライホイルダイオードＤ
とからなる。インバータ回路７は、ハイサイドスイッチ
４１〜４３と、ローサイドスイッチ４４〜４６と、ゲー
トコントローラ４７と、平滑コンデンサ４８と、フライ
ホイルダイオードＤとからなる。ゲートコントローラ３
７、４７は、入力されるパルス信号により指定される周
期及びデューティ比のパルス信号（開閉信号）を各スイ
ッチ３１〜３６、４１〜４６に出力して、必要なタイミ
ングでそれらを断続制御する。各スイッチ３１〜３６、
４１〜４６はそれぞれバイポーラトランジスタからなる
が、IGBTやMOSFETなど他の種類のトランジスタを採用す
ることも可能である。両コントローラ１０、１１は実際
には一体に形成されたマイコン回路からなる。交流出力
回路９は、リレーの３つの接点５０〜５２と、直列リア
クトル５３と平滑コンデンサ５４とからなる平滑回路
と、交流端子９０、９１とからなる。これらの各回路の
構成自体は平易であるので、次の作動説明により回路構
成の細部に言及するものとする。次に、上記回路の作動
を説明する。 （走行モーター制御モード）スイッチ２１、２４がオン
されると、バッテリ１は電流制限抵抗２５を通じて平滑
コンデンサ３８を充電する。平滑コンデンサ３８の端子
電圧が所定値に達した後、または、スイッチ２１がオン
して所定時間経過した後、スイッチ２０がオンされ、バ
ッテリ１がインバータ回路３に直結される。コントロー
ラ１０は、走行モーター４を駆動制御するためのパルス
信号をゲートコントローラ３７に出力し、ゲートコント
ローラ３７は入力信号に基づいてスイッチ３１〜３６の
制御端子に必要なパルス信号を個別に供給し、これによ
りインバータ回路３は疑似三相交流電圧を走行モーター
４に出力する。走行モーター４の駆動制御に関するイン
バータ回路３の作動は周知であるので、これ以上の詳細
説明は省略する。 （内部充電モード）スイッチ２３がオンされると、バッ
テリ１は電流制限抵抗２６を通じてコンデンサ４８を充
電する。平滑コンデンサ４８の端子電圧が所定値に達し
た後、または、スイッチ２３のオンから所定時間経過し
た後、スイッチ２２がオンされ、バッテリ１がインバー
タ回路７に直結される。コントローラ１１は、三相交流
発電電動機６を駆動制御するためのパルス信号をゲート
コントローラ４７に出力し、ゲートコントローラ４７は
入力信号に基づいてスイッチ４１〜４６の制御端子に必
要なパルス信号を個別に供給し、これによりインバータ
回路７は疑似三相交流電圧を三相交流発電電動機６に出
力し、三相交流発電電動機６が起動されてエンジン５を
駆動する。三相交流発電電動機６によりエンジン５が起
動されると、コントローラ１１はエンジン５の回転数を
所定回転数に制御し、この後、三相交流発電電動機６は
発電機として作動する。三相交流発電電動機６の出力は
インバータ７のダイオ−ドで全波整流されてバッテリ１
を充電する。インバータ回路７にMOSFETを用いれば、三
相交流発電電動機６の出力電圧波形に同期してインバー
タ回路７のこれらMOSFETを同期断続制御することによ
り、上記ダイオードのみならずMOSFETも整流動作に参加
させることができる。 （交流電力の外部への出力モード）車両停止期間中に交
流電源を使用する場合、交流電源起動スイッチ１２をオ
ンする。するとコントローラ１１はエンジンを起動して
インバータ回路７は直流電力をインバータ回路３に給電
し、コントローラ１０はリレーの接点５０及び５２を閉
じ、接点５１を開く。更に、コントローラ１０はインバ
ータ回路３のゲートコントローラ３７を通じてインバー
タ回路３のスイッチ３３及び３６を常時オフし、スイッ
チ３１、３５からなるペアとスイッチ３２、３４からな
るペアを交互にオン、オフして交流電力を交流出力回路
９を通じて交流負荷８に出力する。直列リアクトル５
３、コンデンサ５４からなる平滑回路は交流出力波形を
滑らかにするフィルタ回路である。コントローラ１１は
発電機６の出力電力が必要な所定値になるようにエンジ
ン５の回転数、発電機６の励磁電流を制御する。コント
ローラ１０は交流端子９０で検出した交流電圧の電圧値
が所定値となるようにゲートコントローラ３７を通じて
インバータ回路３のスイッチ３１、３２、３４、３５の
デューティ比を制御する。このようにすることにより、
交流出力回路９を付加するのみにより様々な交流電気負
荷を停車時に使用することができる。 （実施例２）本発明の他の実施例を図２を参照して説明
する。ただし、理解を容易とするために、実施例１（図
１）の構成要素と本質的に共通の機能を有する構成要素
には同一符号を付す。この実施例の車両駆動装置は、実
施例１の交流出力回路９の代わりに交流出力回路６０を
採用し、更に、電動機（走行モーター）６１と、インバ
ータ回路７０と、コントローラ８０とを増設したもので
ある。この実施例の車両駆動装置は、左右両輪を独立駆
動する形式をもち、電動機４は左輪を駆動し、電動機６
１は右輪を駆動する。インバータ回路７０は、ハイサイ
ドスイッチ７１〜７３と、ローサイドスイッチ７４〜７
６と、ゲートコントローラ７７と、フライホイルダイオ
ードＤとからなり、これら各スイッチ７１〜７６は、コ
ントローラ８０により制御されるゲートコントローラ７
７により開閉制御される。インバータ回路７０の一対の
直流入力端は、インバータ回路３の一対の直流入力端と
並列接続されており、その三個の交流出力端は三相交流
電動機である電動機６１の三個の入力端子に個別に接続
されている。スイッチ３１、３４からなる相スイッチ回
路はU相電圧を電動機４に出力し、スイッチ３２、３５
からなる相スイッチ回路はＶ相電圧を電動機４に出力
し、スイッチ３３、３６からなる相スイッチ回路はＷ相
電圧を電動機４に出力し、スイッチ７１、７４からなる
相スイッチ回路はＸ相電圧を電動機６１に出力し、スイ
ッチ７２、７５からなる相スイッチ回路はＹ相電圧を電
動機６１に出力し、スイッチ７３、７６からなる相スイ
ッチ回路はＺ相電圧を電動機６０に出力している。交流
出力回路６０は、それぞれリレーの接点からなるスイッ
チ６２、６３と、直列リアクトル５３、平滑コンデンサ
５４からなる。交流出力回路６０は、実施例１の交流出
力回路９から接点５１を除去した回路に相当している。
この実施例の特徴をなす交流出力回路６０の一対の交流
入力端子の一方には、U相電圧が印加され、他方にはＺ
相電圧が印加されている。以下、この回路の動作は、実
施例１の回路動作と大部分共通であるので、異なる部分
のみを説明する。 （走行モーター制御モード）走行モーターの制御は実施
例１の場合と同じであるが、コントローラ１０、インバ
ータ３による電動機４の駆動制御と同じように、コント
ローラ８０、インバータ７０により電動機６１が駆動制
御される。 （交流電力の外部への出力モード）車両停止期間中に交
流電源を使用する場合、交流電源起動スイッチ１２をオ
ンする。するとコントローラ１１はエンジンを起動して
インバータ回路７は直流電力をインバータ回路３に給電
し、コントローラ８０はリレーの接点６２及び６３を閉
じる。更に、コントローラ１０はインバータ回路３のゲ
ートコントローラ３７を通じてインバータ回路３のスイ
ッチ３２、３３、３５、３６を常時オフし、スイッチ３
１、３４を必要な周波数で交互にオン、オフして、U相
電圧を形成する。また、コントローラ８０はインバータ
回路７０のゲートコントローラ７７を通じてインバータ
回路７０のスイッチ７１、７２、７４、７５を常時オフ
し、スイッチ７３、７６を必要な周波数で交互にオン、
オフして、Ｚ相電圧を形成する。ただし、スイッチ３１
はスイッチ７６と同期動作し、スイッチ３４はスイッチ
７３と同期動作するので、U相電圧はＺ相電圧と１８０
度位相が異なり、その結果、交流出力回路６０には単相
交流電圧が入力される。交流出力回路６０の出力電圧の
大きさはインバータ回路３、７０の各スイッチ３１、３
４、７３、７６のデューティ比を制御して所定値に制御
され、交流出力回路６０の出力周波数は、これらスイッ
チの断続周期を調整して制御される。このようにすれ
ば、交流出力回路６０を付加するのみで単相交流電源を
実現することができる。更に、この実施例では、インバ
ータ回路３、７０と電動機４、６１とを接続する給電線
１０１〜１０６はスイッチを何ら介することなく、それ
らを直結するので、大電流スイッチを省略することがで
き、電力損失の低減及びコストの低下、更に信頼性の向
上を実現することができる。 （実施例３）本発明の他の実施例を図１を参照して説明
する。この実施例の車両駆動装置は、実施例１のコント
ローラ１０に以下に説明する外部充電モードを付加した
点に特徴があるので、この点を更に説明する。 （外部充電モード）このモードでは、コントローラ１１
はエンジン５及びインバータ回路７をオフし、コントロ
ーラ１０もインバータ回路３のトランジスタ３１〜３６
を遮断し、接点５０、５２を閉じ、接点５１を開放す
る。次に、交流出力回路９の交流出力端子９０、９１を
バッテリー充電可能な所定電圧値をもつ充電用交流電源
に接続すると、交流出力端子９０、９１から入力された
単相交流電圧はインバータ回路３のダイオードにより整
流されてバッテリー１を充電する。なお、この場合、イ
ンバータ回路３の各スイッチ３１〜３６をMOSFETとすれ
ば、これらスイッチ３１、３２、３４、３５を単相交流
電圧に同期して断続することにより、損失低減を図るこ
とができる。また、交流出力回路９の交流出力端子９
０、９１をトランスなどの交流電圧変換器を通じて商用
電源に接続すれば、たとえバッテリー１が商用電源では
充電できない高電圧仕様であっても充電することが可能
となる。 （実施例４）本発明の他の実施例を図２を参照して説明
する。この実施例の車両駆動装置は、実施例２のコント
ローラ１０、８０に以下に説明する外部充電モードを付
加した点に特徴があるので、この点を更に説明する。 （外部充電モード）このモードでは、コントローラ１１
はエンジン５及びインバータ回路７をオフし、コントロ
ーラ１０もインバータ回路３のスイッチ３１〜３６を遮
断し、接点５０、５２を閉じる。次に、交流出力回路９
の交流出力端子９０、９１をバッテリー充電可能な所定
電圧値をもつ充電用交流電源に接続すると、交流出力端
子９０、９１から入力された単相交流電圧はインバータ
回路３、７０のダイオードにより整流されてバッテリー
１を充電する。
ド方式の車両の電気回路図を図１を参照して説明する。
１は主電源としてのバッテリ（直流電源）、２は起動回
路、３はインバータ回路、４は電動機（走行モータ
ー）、５はエンジン（内燃機関）、６は三相交流発電電
動機、７はインバータ回路、８は外部の交流負荷、９は
本発明でいうスイッチ回路を含む交流出力回路、１０は
インバータ回路３と交流出力回路９とを制御するコント
ローラ、１１はエンジン５とインバータ回路７とを制御
するコントローラ、１２は交流電源起動スイッチであ
る。起動回路２は、リレー接点からなるスイッチ２０〜
２４と、電流制限抵抗２５、２６とからなる。インバー
タ回路３は、ハイサイドスイッチ３１〜３３と、ローサ
イドスイッチ３４〜３６と、ゲートコントローラ３７
と、平滑コンデンサ３８と、フライホイルダイオードＤ
とからなる。インバータ回路７は、ハイサイドスイッチ
４１〜４３と、ローサイドスイッチ４４〜４６と、ゲー
トコントローラ４７と、平滑コンデンサ４８と、フライ
ホイルダイオードＤとからなる。ゲートコントローラ３
７、４７は、入力されるパルス信号により指定される周
期及びデューティ比のパルス信号（開閉信号）を各スイ
ッチ３１〜３６、４１〜４６に出力して、必要なタイミ
ングでそれらを断続制御する。各スイッチ３１〜３６、
４１〜４６はそれぞれバイポーラトランジスタからなる
が、IGBTやMOSFETなど他の種類のトランジスタを採用す
ることも可能である。両コントローラ１０、１１は実際
には一体に形成されたマイコン回路からなる。交流出力
回路９は、リレーの３つの接点５０〜５２と、直列リア
クトル５３と平滑コンデンサ５４とからなる平滑回路
と、交流端子９０、９１とからなる。これらの各回路の
構成自体は平易であるので、次の作動説明により回路構
成の細部に言及するものとする。次に、上記回路の作動
を説明する。 （走行モーター制御モード）スイッチ２１、２４がオン
されると、バッテリ１は電流制限抵抗２５を通じて平滑
コンデンサ３８を充電する。平滑コンデンサ３８の端子
電圧が所定値に達した後、または、スイッチ２１がオン
して所定時間経過した後、スイッチ２０がオンされ、バ
ッテリ１がインバータ回路３に直結される。コントロー
ラ１０は、走行モーター４を駆動制御するためのパルス
信号をゲートコントローラ３７に出力し、ゲートコント
ローラ３７は入力信号に基づいてスイッチ３１〜３６の
制御端子に必要なパルス信号を個別に供給し、これによ
りインバータ回路３は疑似三相交流電圧を走行モーター
４に出力する。走行モーター４の駆動制御に関するイン
バータ回路３の作動は周知であるので、これ以上の詳細
説明は省略する。 （内部充電モード）スイッチ２３がオンされると、バッ
テリ１は電流制限抵抗２６を通じてコンデンサ４８を充
電する。平滑コンデンサ４８の端子電圧が所定値に達し
た後、または、スイッチ２３のオンから所定時間経過し
た後、スイッチ２２がオンされ、バッテリ１がインバー
タ回路７に直結される。コントローラ１１は、三相交流
発電電動機６を駆動制御するためのパルス信号をゲート
コントローラ４７に出力し、ゲートコントローラ４７は
入力信号に基づいてスイッチ４１〜４６の制御端子に必
要なパルス信号を個別に供給し、これによりインバータ
回路７は疑似三相交流電圧を三相交流発電電動機６に出
力し、三相交流発電電動機６が起動されてエンジン５を
駆動する。三相交流発電電動機６によりエンジン５が起
動されると、コントローラ１１はエンジン５の回転数を
所定回転数に制御し、この後、三相交流発電電動機６は
発電機として作動する。三相交流発電電動機６の出力は
インバータ７のダイオ−ドで全波整流されてバッテリ１
を充電する。インバータ回路７にMOSFETを用いれば、三
相交流発電電動機６の出力電圧波形に同期してインバー
タ回路７のこれらMOSFETを同期断続制御することによ
り、上記ダイオードのみならずMOSFETも整流動作に参加
させることができる。 （交流電力の外部への出力モード）車両停止期間中に交
流電源を使用する場合、交流電源起動スイッチ１２をオ
ンする。するとコントローラ１１はエンジンを起動して
インバータ回路７は直流電力をインバータ回路３に給電
し、コントローラ１０はリレーの接点５０及び５２を閉
じ、接点５１を開く。更に、コントローラ１０はインバ
ータ回路３のゲートコントローラ３７を通じてインバー
タ回路３のスイッチ３３及び３６を常時オフし、スイッ
チ３１、３５からなるペアとスイッチ３２、３４からな
るペアを交互にオン、オフして交流電力を交流出力回路
９を通じて交流負荷８に出力する。直列リアクトル５
３、コンデンサ５４からなる平滑回路は交流出力波形を
滑らかにするフィルタ回路である。コントローラ１１は
発電機６の出力電力が必要な所定値になるようにエンジ
ン５の回転数、発電機６の励磁電流を制御する。コント
ローラ１０は交流端子９０で検出した交流電圧の電圧値
が所定値となるようにゲートコントローラ３７を通じて
インバータ回路３のスイッチ３１、３２、３４、３５の
デューティ比を制御する。このようにすることにより、
交流出力回路９を付加するのみにより様々な交流電気負
荷を停車時に使用することができる。 （実施例２）本発明の他の実施例を図２を参照して説明
する。ただし、理解を容易とするために、実施例１（図
１）の構成要素と本質的に共通の機能を有する構成要素
には同一符号を付す。この実施例の車両駆動装置は、実
施例１の交流出力回路９の代わりに交流出力回路６０を
採用し、更に、電動機（走行モーター）６１と、インバ
ータ回路７０と、コントローラ８０とを増設したもので
ある。この実施例の車両駆動装置は、左右両輪を独立駆
動する形式をもち、電動機４は左輪を駆動し、電動機６
１は右輪を駆動する。インバータ回路７０は、ハイサイ
ドスイッチ７１〜７３と、ローサイドスイッチ７４〜７
６と、ゲートコントローラ７７と、フライホイルダイオ
ードＤとからなり、これら各スイッチ７１〜７６は、コ
ントローラ８０により制御されるゲートコントローラ７
７により開閉制御される。インバータ回路７０の一対の
直流入力端は、インバータ回路３の一対の直流入力端と
並列接続されており、その三個の交流出力端は三相交流
電動機である電動機６１の三個の入力端子に個別に接続
されている。スイッチ３１、３４からなる相スイッチ回
路はU相電圧を電動機４に出力し、スイッチ３２、３５
からなる相スイッチ回路はＶ相電圧を電動機４に出力
し、スイッチ３３、３６からなる相スイッチ回路はＷ相
電圧を電動機４に出力し、スイッチ７１、７４からなる
相スイッチ回路はＸ相電圧を電動機６１に出力し、スイ
ッチ７２、７５からなる相スイッチ回路はＹ相電圧を電
動機６１に出力し、スイッチ７３、７６からなる相スイ
ッチ回路はＺ相電圧を電動機６０に出力している。交流
出力回路６０は、それぞれリレーの接点からなるスイッ
チ６２、６３と、直列リアクトル５３、平滑コンデンサ
５４からなる。交流出力回路６０は、実施例１の交流出
力回路９から接点５１を除去した回路に相当している。
この実施例の特徴をなす交流出力回路６０の一対の交流
入力端子の一方には、U相電圧が印加され、他方にはＺ
相電圧が印加されている。以下、この回路の動作は、実
施例１の回路動作と大部分共通であるので、異なる部分
のみを説明する。 （走行モーター制御モード）走行モーターの制御は実施
例１の場合と同じであるが、コントローラ１０、インバ
ータ３による電動機４の駆動制御と同じように、コント
ローラ８０、インバータ７０により電動機６１が駆動制
御される。 （交流電力の外部への出力モード）車両停止期間中に交
流電源を使用する場合、交流電源起動スイッチ１２をオ
ンする。するとコントローラ１１はエンジンを起動して
インバータ回路７は直流電力をインバータ回路３に給電
し、コントローラ８０はリレーの接点６２及び６３を閉
じる。更に、コントローラ１０はインバータ回路３のゲ
ートコントローラ３７を通じてインバータ回路３のスイ
ッチ３２、３３、３５、３６を常時オフし、スイッチ３
１、３４を必要な周波数で交互にオン、オフして、U相
電圧を形成する。また、コントローラ８０はインバータ
回路７０のゲートコントローラ７７を通じてインバータ
回路７０のスイッチ７１、７２、７４、７５を常時オフ
し、スイッチ７３、７６を必要な周波数で交互にオン、
オフして、Ｚ相電圧を形成する。ただし、スイッチ３１
はスイッチ７６と同期動作し、スイッチ３４はスイッチ
７３と同期動作するので、U相電圧はＺ相電圧と１８０
度位相が異なり、その結果、交流出力回路６０には単相
交流電圧が入力される。交流出力回路６０の出力電圧の
大きさはインバータ回路３、７０の各スイッチ３１、３
４、７３、７６のデューティ比を制御して所定値に制御
され、交流出力回路６０の出力周波数は、これらスイッ
チの断続周期を調整して制御される。このようにすれ
ば、交流出力回路６０を付加するのみで単相交流電源を
実現することができる。更に、この実施例では、インバ
ータ回路３、７０と電動機４、６１とを接続する給電線
１０１〜１０６はスイッチを何ら介することなく、それ
らを直結するので、大電流スイッチを省略することがで
き、電力損失の低減及びコストの低下、更に信頼性の向
上を実現することができる。 （実施例３）本発明の他の実施例を図１を参照して説明
する。この実施例の車両駆動装置は、実施例１のコント
ローラ１０に以下に説明する外部充電モードを付加した
点に特徴があるので、この点を更に説明する。 （外部充電モード）このモードでは、コントローラ１１
はエンジン５及びインバータ回路７をオフし、コントロ
ーラ１０もインバータ回路３のトランジスタ３１〜３６
を遮断し、接点５０、５２を閉じ、接点５１を開放す
る。次に、交流出力回路９の交流出力端子９０、９１を
バッテリー充電可能な所定電圧値をもつ充電用交流電源
に接続すると、交流出力端子９０、９１から入力された
単相交流電圧はインバータ回路３のダイオードにより整
流されてバッテリー１を充電する。なお、この場合、イ
ンバータ回路３の各スイッチ３１〜３６をMOSFETとすれ
ば、これらスイッチ３１、３２、３４、３５を単相交流
電圧に同期して断続することにより、損失低減を図るこ
とができる。また、交流出力回路９の交流出力端子９
０、９１をトランスなどの交流電圧変換器を通じて商用
電源に接続すれば、たとえバッテリー１が商用電源では
充電できない高電圧仕様であっても充電することが可能
となる。 （実施例４）本発明の他の実施例を図２を参照して説明
する。この実施例の車両駆動装置は、実施例２のコント
ローラ１０、８０に以下に説明する外部充電モードを付
加した点に特徴があるので、この点を更に説明する。 （外部充電モード）このモードでは、コントローラ１１
はエンジン５及びインバータ回路７をオフし、コントロ
ーラ１０もインバータ回路３のスイッチ３１〜３６を遮
断し、接点５０、５２を閉じる。次に、交流出力回路９
の交流出力端子９０、９１をバッテリー充電可能な所定
電圧値をもつ充電用交流電源に接続すると、交流出力端
子９０、９１から入力された単相交流電圧はインバータ
回路３、７０のダイオードにより整流されてバッテリー
１を充電する。
【００１０】なお、交流出力回路９の交流出力端子９
０、９１をトランスなどの交流電圧変換器を通じて商用
電源に接続すれば、たとえバッテリー１が商用電源では
充電できない高電圧仕様であっても充電することが可能
となる。
０、９１をトランスなどの交流電圧変換器を通じて商用
電源に接続すれば、たとえバッテリー１が商用電源では
充電できない高電圧仕様であっても充電することが可能
となる。
【図１】本発明の車両駆動装置の第１、第３実施例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図２】本発明の車両駆動装置の第２、第４実施例を示
す回路図である。
す回路図である。
１は主電源としてのバッテリ（直流電源）、２は起動回
路、３、７０はインバータ回路、４、６１は電動機（走
行モーター）、９、６０は交流出力回路（スイッチ回
路）、１０、８０はコントローラ、９０、９１は交流端
子、１０１〜１０６は給電線である。
路、３、７０はインバータ回路、４、６１は電動機（走
行モーター）、９、６０は交流出力回路（スイッチ回
路）、１０、８０はコントローラ、９０、９１は交流端
子、１０１〜１０６は給電線である。
Claims (7)
- 【請求項１】 走行モーターと、この走行モーターへ複
数の給電線を通じて交流電力を給電するインバータ回路
と、このインバータ回路を制御して前記走行モーターへ
の給電制御を行うモータ制御モードをもつコントローラ
と、前記インバータ回路へ直流電力を給電する直流電源
とを備える車両駆動装置において、 外部に交流電力を送電するための複数の交流端子と、前
記交流端子及び前記走行モーターの一方へ前記インバー
タ回路の出力を切り替えるスイッチ回路とを備え、 前記コントローラは、前記交流端子への給電を指令され
る場合に前記インバータ回路を制御して前記交流端子に
所定周波数、所定電圧の交流電力を給電する交流出力制
御モードをもつことを特徴とする車両駆動装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の車両駆動装置において、 前記交流端子は一対の端子からなり、前記走行モーター
は三相交流モーターからなり、前記スイッチ回路は、三
本の前記給電線のうちの一本のみに直列に接続される一
個のモータ側切り替えスイッチを有することを特徴とす
る車両駆動装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の車両駆動装置に
おいて、前記交流端子は、外部交流電源との間で交流電
力を授受する機能を有し、前記コントローラは、前記交
流端子が前記外部交流電源から交流電力を受電する場合
に、前記インバータ回路により前記交流電力を整流して
前記直流電源に充電させる交流入力制御モードを有する
ことを特徴とする車両駆動装置。 - 【請求項４】 第１、第２の走行モーターと、第１の走
行モーターへ複数の第１給電線を通じて交流電力を給電
する第１のインバータ回路と、第２の走行モーターへ複
数の第２給電線を通じて交流電力を給電する第２のイン
バータ回路と、これらのインバータ回路を制御して前記
両走行モーターへの給電制御を行うモータ制御モードを
もつコントローラと、前記両インバータ回路へ直流電力
を給電する直流電源とを備える車両駆動装置において、 一対の交流端子と、前記第１、第２給電線の各一本と前
記両交流端子とを個別に接続する一対の交流端子側スイ
ッチとを備え、 前記コントローラは、前記直流電源と前記交流端子との
間で送電を行う場合に前記インバータ回路を制御して前
記送電の制御を行うことを特徴とする車両用交流電源装
置。 - 【請求項５】 請求項４記載の車両用交流電源装置にお
いて、 前記コントローラは、前記交流端子への給電を指令され
る場合に前記インバータ回路を制御して前記交流端子に
所定周波数、所定電圧の交流電力を給電する交流出力制
御モードを含むことを特徴とする車両駆動装置。 - 【請求項６】 請求項４記載の車両用交流電源装置にお
いて、 前記コントローラは、前記交流端子から前記直流電源へ
の給電を指令される場合に前記インバータ回路を制御し
て前記直流電源に所定電圧の直流電力を給電する交流入
力制御モードを含むことを特徴とする車両駆動装置。 - 【請求項７】 請求項５及び６記載の車両用交流電源装
置において、前記交流端子は、外部交流電源との間で交
流電力を授受する機能を有し、前記コントローラは、入
力指令に基づいて前記交流出力制御モード及び前記交流
入力制御モードの一方を選択することを特徴とする車両
駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8345449A JPH10191501A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 車両駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8345449A JPH10191501A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 車両駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10191501A true JPH10191501A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18376676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8345449A Pending JPH10191501A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 車両駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10191501A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005318731A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Toyota Motor Corp | 自動車用電源装置およびそれを備える自動車 |
| WO2006057435A1 (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 動力出力装置およびそれを備えた車両 |
| JP2013093927A (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Toyota Motor Corp | リレー接点溶着検出回路、車両およびリレー接点溶着検出方法 |
| JP2017005846A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | 株式会社豊田自動織機 | 交流電源回路 |
-
1996
- 1996-12-25 JP JP8345449A patent/JPH10191501A/ja active Pending
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