(57)【要約】【課題】  交流電力を発生して外部交流負荷へ出力することができ、かつ、適切に電流集中を回避することができる動力出力装置を提供する。【解決手段】  モータジェネレータＭＧ１は、エンジンに連結され、トルクを発生してエンジンを始動させる。時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４において、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に交流電流Ｉａｃを流すための電流成分Ｉｕ１＿ａｃの絶対値が大きくなり、モータジェネレータＭＧ１に流す電流Ｉｕ１が上限値Ｉｕｐおよび下限値Ｉｌｏｗを超えることとなるとき、制御装置６０は、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値を補正して、エンジン始動のためのモータジェネレータＭＧ１のトルク電流成分Ｉｕ１＿ｔを減少させる。【選択図】        図８
2006136096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２のモータジェネレータと、
前記第１および第２のモータジェネレータにそれぞれ接続される第１および第２のインバータと、
前記第１および第２のモータジェネレータを駆動させ、かつ、前記第１および第２のモータジェネレータの中性点間に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、前記第１および第２のモータジェネレータの少なくとも一方を駆動しつつ前記交流電圧を発生するのに必要な電流が所定量を超えるとき、駆動される前記第１または／および第２のモータジェネレータのトルク電流を減少させるように対応する前記第１または／および第２のインバータの動作を制御する、動力出力装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第１および第２のモータジェネレータの少なくとも一方を駆動しつつ前記交流電圧を発生するのに必要な電流が前記所定量を超えるとき、前記交流電圧の周期変動に応じて前記トルク電流が減少するように前記対応する第１または／および第２のインバータの動作を制御する、請求項１に記載の動力出力装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１および第２のモータジェネレータの少なくとも一方を駆動しつつ前記交流電圧を発生するのに必要な電流が前記所定量を超えるとき、前記トルク電流が一律に減少するように前記対応する第１または／および第２のインバータの動作を制御する、請求項１に記載の動力出力装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１および第２のモータジェネレータの少なくとも一方を駆動しつつ前記交流電圧を発生するのに必要な電流が前記所定量を超えるとき、前記駆動される第１または／および第２のモータジェネレータのトルク指令を減少させて前記対応する第１または／および第２のインバータの動作を制御する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記第１のモータジェネレータは、車両の内燃機関に連結され、前記内燃機関を始動させるとともに前記内燃機関の駆動力によって発電し、
前記第２のモータジェネレータは、前記車両の駆動輪に連結され、前記駆動輪を駆動し、
前記制御装置は、前記第１のモータジェネレータによって前記内燃機関を始動しつつ前記交流電圧を発生するのに必要な電流が前記所定量を超えるとき、前記第１のモータジェネレータのトルク電流を減少させるように前記第１のインバータの動作を制御する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の動力出力装置。
【請求項６】
車両の内燃機関に連結され、前記内燃機関を始動させるとともに前記内燃機関の駆動力によって発電する第１のモータジェネレータと、
前記車両の駆動輪に連結され、前記駆動輪を駆動する第２のモータジェネレータと、
前記第１および第２のモータジェネレータにそれぞれ接続される第１および第２のインバータと、
前記第１および第２のモータジェネレータを駆動させ、かつ、前記第１および第２のモータジェネレータの中性点間に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、前記内燃機関の温度が所定温度よりも低いとき、前記第１のモータジェネレータによって前記内燃機関を始動させてから前記交流電圧を発生させるように、前記第１および第２のインバータの動作を制御する、動力出力装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記内燃機関の温度が前記所定温度よりも低いとき、前記内燃機関を継続して動作させる、請求項６に記載の動力出力装置。
【請求項８】
前記第１および第２のインバータに電力を供給し、前記第１のモータジェネレータによって発生した電力を蓄電する直流電源をさらに備え、
前記制御装置は、前記直流電源の充電状態に応じて、前記第１のモータジェネレータによって前記内燃機関を始動させるように前記第１のインバータの動作を制御する、請求項６または請求項７に記載の動力出力装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記内燃機関の始動後、前記直流電源の充電状態が所定量を超えても、前記内燃機関の温度が前記所定温度よりも低いとき、前記内燃機関を継続して動作させる、請求項８に記載の動力出力装置。
【請求項１０】
請求項５から請求項９のいずれか１項に記載の動力出力装置を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力出力装置およびそれを備えた車両に関し、特に、交流電圧を発生して外部交流負荷へ出力可能な動力出力装置およびそれを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、交流電力を発生して外部へ出力可能なモータ駆動／充電システムを開示する。このモータ駆動／充電システムは、バッテリと、２つのモータと、これら２つのモータにそれぞれ接続される２つのインバータと、２つのモータの中性点間に接続される入出力ポートとを備える。そして、このモータ駆動／充電システムによれば、２つのモータの中性点間に交流電圧を発生させて入出力ポートから出力することができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第５０９９１８６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなモータ駆動／充電システムにおいては、外部交流負荷へ出力する交流電力とモータ駆動用の電力とが同時に要求される場合がある。そして、特に、モータを力行駆動しつつ外部交流負荷へ交流電力を出力する場合、インバータに過大な電流が流れ、インバータが破損するおそれがあるところ、特許文献１では、このような状況において適切に電流集中を回避する方法については、考慮されていない。
【０００４】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、交流電力を発生して外部交流負荷へ出力することができ、かつ、適切に電流集中を回避することができる動力出力装置を提供することである。
【０００５】
また、この発明の別の目的は、交流電力を発生して外部交流負荷へ出力することができ、かつ、適切に電流集中を回避することができる動力出力装置を備えた車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によれば、動力出力装置は、第１および第２のモータジェネレータと、第１および第２のモータジェネレータにそれぞれ接続される第１および第２のインバータと、第１および第２のモータジェネレータを駆動させ、かつ、第１および第２のモータジェネレータ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のインバータの動作を制御する制御装置とを備え、制御装置は、第１および第２のモータジェネレータの少なくとも一方を駆動しつつ交流電圧を発生するのに必要な電流が所定量を超えるとき、駆動される第１または／および第２のモータジェネレータのトルク電流を減少させるように対応する第１または／および第２のインバータの動作を制御する。
【０００７】
好ましくは、制御装置は、第１および第２のモータジェネレータの少なくとも一方を駆動しつつ交流電圧を発生するのに必要な電流が所定量を超えるとき、交流電圧の周期変動に応じてトルク電流が減少するように対応する第１または／および第２のインバータの動作を制御する。
【０００８】
好ましくは、制御装置は、第１および第２のモータジェネレータの少なくとも一方を駆動しつつ交流電圧を発生するのに必要な電流が所定量を超えるとき、トルク電流が一律に減少するように対応する第１または／および第２のインバータの動作を制御する。
【０００９】
好ましくは、制御装置は、第１および第２のモータジェネレータの少なくとも一方を駆動しつつ交流電圧を発生するのに必要な電流が所定量を超えるとき、駆動される第１または／および第２のモータジェネレータのトルク指令を減少させて対応する第１または／および第２のインバータの動作を制御する。
【００１０】
好ましくは、第１のモータジェネレータは、車両の内燃機関に連結され、内燃機関を始動させるとともに内燃機関の駆動力によって発電し、第２のモータジェネレータは、車両の駆動輪に連結され、駆動輪を駆動し、制御装置は、第１のモータジェネレータによって内燃機関を始動しつつ交流電圧を発生するのに必要な電流が所定量を超えるとき、第１のモータジェネレータのトルク電流を減少させるように第１のインバータの動作を制御する。
【００１１】
また、この発明によれば、動力出力装置は、車両の内燃機関に連結され、内燃機関を始動させるとともに内燃機関の駆動力によって発電する第１のモータジェネレータと、車両の駆動輪に連結され、駆動輪を駆動する第２のモータジェネレータと、第１および第２のモータジェネレータにそれぞれ接続される第１および第２のインバータと、第１および第２のモータジェネレータを駆動させ、かつ、第１および第２のモータジェネレータ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のインバータの動作を制御する制御装置とを備え、制御装置は、内燃機関の温度が所定温度よりも低いとき、第１のモータジェネレータによって内燃機関を始動させてから交流電圧を発生させるように、第１および第２のインバータの動作を制御する。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、内燃機関の温度が所定温度よりも低いとき、内燃機関を継続して動作させる。
【００１３】
好ましくは、動力出力装置は、第１および第２のインバータに電力を供給し、第１のモータジェネレータによって発生した電力を蓄電する直流電源をさらに備え、制御装置は、直流電源の充電状態に応じて、第１のモータジェネレータによって内燃機関を始動させるように第１のインバータの動作を制御する。
【００１４】
好ましくは、制御装置は、内燃機関の始動後、直流電源の充電状態が所定量を超えても、内燃機関の温度が所定温度よりも低いとき、内燃機関を継続して動作させる。
【００１５】
また、この発明によれば、車両は、上述したいずれかの動力出力装置を備える。
【発明の効果】
【００１６】
この発明による動力出力装置は、交流電圧を発生して外部負荷へ供給することができる。そして、この動力出力装置においては、制御装置は、第１および第２のモータジェネレータの少なくとも一方を駆動しつつ交流電圧を発生するのに必要な電流が所定量を超えるとき、駆動される第１または／および第２のモータジェネレータのトルク電流を減少させるように対応する第１または／および第２のインバータの動作を制御するので、第１および第２のインバータにおける電流が所定量内に抑えられる。
【００１７】
したがって、この発明によれば、インバータにおける電流集中が回避され、電流集中によるインバータの破損を防止できる。
【００１８】
また、この発明による動力出力装置においては、制御装置は、内燃機関の温度が所定温度よりも低いとき、第１のモータジェネレータによって内燃機関を始動させてから交流電圧を発生させるように、第１および第２のインバータの動作を制御するので、低温の内燃機関を始動するのに必要な大きなトルク電流と交流電圧を発生するのに必要な電流とが第１のインバータに同時に流れることはない。
【００１９】
したがって、この発明によれば、インバータにおける電流集中が回避され、電流集中によるインバータの破損を防止できる。
【００２０】
また、この発明による車両は、上述した動力出力装置を備える。したがって、この発明によれば、電流集中によるインバータの破損を防止でき、車両の信頼性が向上する。また、交流電圧を発生するための専用インバータを備えていないので、交流電源としての付加機能を有しつつ、小型化や軽量化、低コスト化などを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による動力出力装置１００の概略ブロック図である。図１を参照して、この動力出力装置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、ＡＣポート４０と、コネクタ５０と、制御装置６０と、電圧センサ７０，７２と、電流センサ８０，８２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出力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２とを備える。
【００２３】
この動力出力装置１００は、たとえば、ハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）に搭載される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン（図示せず、以下同じ。）と連結され、エンジン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込まれる。また、モータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド自動車の駆動輪（図示せず）と連結され、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込まれる。
【００２４】
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る。モータジェネレータＭＧ１は、エンジンからの回転力を用いて交流電圧を発生し、その発生した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から受ける交流電圧によって駆動力を発生し、エンジンの始動を行なう。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ３０から受ける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、回生制動時、交流電圧を発生してインバータ３０へ出力する。
【００２５】
そして、後述するように、車両の停止時、コネクタ５０に接続される外部交流負荷への商用交流電圧の出力要求がなされると、インバータ２０，３０によってモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に交流電圧が発生され、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、その中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生した交流電圧をＡＣ出力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２へ出力する。
【００２６】
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。
【００２７】
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、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６０からの制御信号ＰＷＣをベース端子に受ける。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。
【００２８】
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。また、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ている。
【００２９】
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Ｕ，Ｖ，Ｗ各相コイルの反中性点側にそれぞれ接続される。
【００３０】
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。また、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ている。
【００３１】
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Ｕ，Ｖ，Ｗ各相コイルの反中性点側にそれぞれ接続される。
【００３２】
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、電圧変動に起因するバッテリＢおよび昇圧コンバータ１０への影響を低減する。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、電圧変動に起因するインバータ２０，３０および昇圧コンバータ１０への影響を低減する。
【００３３】
昇圧コンバータ１０は、制御装置６０からの制御信号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６０からの制御信号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。
【００３４】
インバータ２０は、制御装置６０からの制御信号ＰＷＭ１に基づいて、電源ラインＰＬ２から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、所望の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、制御装置６０からの制御信号ＰＷＭ１に基づいて、モータジェネレータＭＧ１によって発電された交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインＰＬ２へ出力する。
【００３５】
インバータ３０は、制御装置６０からの制御信号ＰＷＭ２に基づいて、電源ラインＰＬ２から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、所望の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、モータジェネレータＭＧ２の回生制動時、制御装置６０からの制御信号ＰＷＭ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインＰＬ２へ出力する。
【００３６】
ここで、車両の停止中にコネクタ５０に接続される外部交流負荷への交流電圧の出力要求がなされると、インバータ２０，３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電圧Ｖａｃを発生させる。すなわち、インバータ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電圧Ｖａｃを発生させるように、制御装置６０からの制御信号ＰＷＭ１に基づいて中性点Ｎ１の電位を制御し、インバータ３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電圧Ｖａｃを発生させるように、制御装置６０からの制御信号ＰＷＭ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２に駆動力を発生させることなく中性点Ｎ２の電位を制御する。
【００３７】
さらに、ここで、商用交流電圧Ｖａｃの発生中にモータジェネレータＭＧ１に連結されたエンジンの始動が要求されたとき、インバータ２０は、制御装置６０からの制御信号ＰＷＭ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ１のトルクを制限しつつモータジェネレータＭＧ１を駆動する。すなわち、商用交流電圧Ｖａｃの生成とモータジェネレータＭＧ１の駆動とが同時に要求されると、インバータ２０が高負荷状態となり、電流集中によるパワー素子の過熱破壊が発生し得るところ、この場合、インバータ２０は、制御装置６０からの制御信号ＰＷＭ２に基づいて、商用交流電圧Ｖａｃの生成に必要な電流は確保しつつ、モータジェネレータＭＧ１のトルク電流を下げる。これにより、インバータ２０の電流集中を防止しつつ商用交流電圧Ｖａｃが確保される。
【００３８】
ＡＣポート４０は、ＡＣ出力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２とコネクタ５０との接続／切離しを行なうリレーと、ＡＣ出力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２に発生する商用交流電圧Ｖａｃおよび交流電流Ｉａｃをそれぞれ検出するための電圧センサおよび電流センサとを含む（いずれも図示せず）。ＡＣポート４０は、制御装置６０から出力許可指令ＥＮを受けるとリレーをオンさせ、コネクタ５０をＡＣ出力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２と電気的に接続する。また、ＡＣポート４０は、ＡＣ出力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２における商用交流電圧Ｖａｃおよび交流電流Ｉａｃを検出し、その検出値を制御装置６０へ出力する。
【００３９】
コネクタ５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生した商用交流電圧Ｖａｃを外部交流負荷へ出力するための出力端子であり、各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。コネクタ５０は、外部交流負荷のコンセントが接続されているとき、Ｈ（論理ハイ）レベルの信号ＣＴを制御装置６０へ出力する。
【００４０】
電圧センサ７０は、バッテリＢのバッテリ電圧Ｖｂを検出し、その検出したバッテリ電圧Ｖｂを制御装置６０へ出力する。電圧センサ７２は、コンデンサＣ２の端子間電圧すなわちインバータ２０，３０の入力電圧Ｖｄｃ（昇圧コンバータ１０の出力電圧に相当する。）を検出し、その検出した入力電圧Ｖｄｃを制御装置６０へ出力する。電流センサ８０は、モータジェネレータＭＧ１のモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１を制御装置６０へ出力する。電流センサ８２は、モータジェネレータＭＧ２のモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御装置６０へ出力する。
【００４１】
制御装置６０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、ならびにインバータ２０，３０の入力電圧Ｖｄｃに基づいて、昇圧コンバータ１０を駆動するための制御信号ＰＷＣを生成し、その生成した制御信号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の回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２は、図示されないセンサーによって検出される。
【００４２】
また、制御装置６０は、入力電圧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を駆動するための制御信号ＰＷＭ１を生成する。
【００４３】
ここで、車両の停止中に外部交流負荷への交流電圧の出力要求がなされると、制御装置６０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電圧Ｖａｃが発生するように、インバータ２０における上アームのｎｐｎ型トランジスタＱ１１，Ｑ１３，Ｑ１５と下アームのｎｐｎ型トランジスタＱ１２，Ｑ１４，Ｑ１６とのデューティーの総和を制御しつつ制御信号ＰＷＭ１を生成する。
【００４４】
さらに、ここで、商用交流電圧Ｖａｃの発生中にエンジンの始動が要求されると、制御装置６０は、商用交流電圧Ｖａｃの周期変動に応じてモータジェネレータＭＧ１のトルクを変化させ、インバータ２０において電流集中が発生しないようにモータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１を補正する。より具体的には、制御装置６０は、商用交流電圧Ｖａｃの生成に必要な交流電流とエンジンの始動に必要なトルク電流との合計が所定のしきい値を超える場合、商用交流電圧Ｖａｃの生成に必要な交流電流の変動に合わせてエンジン始動のためのトルク指令値ＴＲ１を小さくし、その補正されたトルク指令に基づいて制御信号ＰＷＭ１を生成する。そして、制御装置６０は、その生成した制御信号ＰＷＭ１をインバータ２０へ出力する。
【００４５】
さらに、制御装置６０は、入力電圧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を駆動するための制御信号ＰＷＭ２を生成する。
【００４６】
ここで、車両の停止中に外部交流負荷への交流電圧の出力要求がなされると、制御装置６０は、モータジェネレータＭＧ２に駆動力が発生することなくモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電圧Ｖａｃが発生するように、インバータ３０における上アームのｎｐｎ型トランジスタＱ２１，Ｑ２３，Ｑ２５および下アームのｎｐｎ型トランジスタＱ２２，Ｑ２４，Ｑ２６のオンデューティーを制御して制御信号ＰＷＭ２を生成する。そして、制御装置６０は、その生成した制御信号ＰＷＭ２をインバータ３０へ出力する。
【００４７】
図２は、図１に示した制御装置６０の機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置６０は、コンバータ制御部６１と、第１および第２のインバータ制御部６２，６３とを含む。コンバータ制御部６１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、トルク指令値ＴＲ１，２、およびモータ回転数ＭＲＮ１，２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／オフするための制御信号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。
【００４８】
第１のインバータ制御部６２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ならびに入力電圧Ｖｄｃ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／オフするための制御信号ＰＷＭ１を生成し、その生成した制御信号ＰＷＭ１をインバータ２０へ出力する。
【００４９】
第２のインバータ制御部６３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ならびに入力電圧Ｖｄｃ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／オフするための制御信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した制御信号ＰＷＭ２をインバータ３０へ出力する。
【００５０】
図３は、図２に示したコンバータ制御部６１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６１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。
【００５１】
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。
【００５２】
デューティー比演算部１１１は、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。
【００５３】
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２０のｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための制御信号ＰＷＣを生成し、その生成した制御信号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。
【００５４】
図４は、図２に示した第１のインバータ制御部６２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６２は、モータ制御用相電圧演算部１２０と、トルク指令補正部１２１と、ＰＷＭ信号変換部１２２とからなる。
【００５５】
モータ制御用相電圧演算部１２０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ならびに入力電圧Ｖｄｃに基づいてモータジェネレータＭＧ１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。
【００５６】
ここで、モータ制御用相電圧演算部１２０は、トルク指令補正部１２１からトルク指令の補正値を受けると、その補正値に従ってトルク指令値ＴＲ１を補正し、その補正したトルク指令に基づいてモータジェネレータＭＧ１の各相コイル電圧を算出する。
【００５７】
トルク指令補正部１２１は、電流センサ８０からモータ電流ＭＣＲＴ１の検出値を受け、モータジェネレータＭＧ１に連結されるエンジンを始動するためのモータジェネレータＭＧ１のトルク電流と商用交流電圧Ｖａｃを生成するための交流電流との合計であるモータ電流ＭＣＲＴ１が所定のしきい値を超えると判断すると、モータ電流ＭＣＲＴ１をしきい値以下に抑えるため、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令を下げるトルク指令補正値を商用交流電圧Ｖａｃの周期変動に応じて生成し、その生成した補正値をモータ制御用相電圧演算部１２０へ出力する。
【００５８】
ＰＷＭ信号変換部１２２は、モータ制御用相電圧演算部１２０から受けた各相コイル電圧に基づいて、インバータ２０のｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６をオン／オフするための制御信号ＰＷＭ１を生成し、その生成した制御信号ＰＷＭ１をインバータ２０のｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６へ出力する。
【００５９】
ここで、商用交流電圧Ｖａｃの出力要求がなされている場合、ＰＷＭ信号変換部１２２は、モータ制御用相電圧演算部１２０から受けた演算結果に基づいて、スイッチング制御するためのデューティーの総和を商用交流周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）で変化させながらインバータ２０のｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６をオン／オフする制御信号ＰＷＭ１を生成し、その生成した制御信号ＰＷＭ１をインバータ２０のｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６へ出力する。
【００６０】
図５は、図２に示した第２のインバータ制御部６３の機能ブロック図である。図５を参照して、第２のインバータ制御部６３は、モータ制御用相電圧演算部１３０と、ＰＷＭ信号変換部１３２とからなる。
【００６１】
モータ制御用相電圧演算部１３０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ならびに入力電圧Ｖｄｃに基づいてモータジェネレータ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１３２へ出力する。
【００６２】
ＰＷＭ信号変換部１３２は、モータ制御用相電圧演算部１３０から受けた各相コイル電圧に基づいて、インバータ３０のｎｐｎ型トランジスタＱ２１〜Ｑ２６をオン／オフするための制御信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した制御信号ＰＷＭ２をインバータ３０のｎｐｎ型トランジスタＱ２１〜Ｑ２６へ出力する。
【００６３】
ここで、車両の停止中において商用交流電圧Ｖａｃの出力要求がなされている場合、ＰＷＭ信号変換部１３２は、モータ制御用相電圧演算部１３０から受けた演算結果に基づいて、インバータ３０のＵ相アーム３１、Ｖ相アーム３２およびＷ相アーム３３に商用交流周波数からなる同位相の交流電流を流すようにインバータ３０のｎｐｎ型トランジスタＱ２１〜Ｑ２６をオン／オフする制御信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した制御信号ＰＷＭ２をインバータ３０のｎｐｎ型トランジスタＱ２１〜Ｑ２６へ出力する。
【００６４】
図６は、図１に示したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電圧Ｖａｃを発生させるためにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に流す電流を説明するための図である。なお、この図６においては、車両が停止しており、商用交流電圧Ｖａｃの発生とともにモータジェネレータＭＧ１によるエンジン始動が同時に行なわれている場合の電流の流れが示されている。また、この図６では、モータジェネレータＭＧ１の中性点Ｎ１からモータジェネレータＭＧ２の中性点Ｎ２へ交流電流Ｉａｃが流される場合について示される。
【００６５】
図６を参照して、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ１，ＶＬ１，ＷＬ１に接続されるインバータ２０（図示せず）は、制御装置６０（図示せず、以下同じ。）からの制御信号ＰＷＭ１に基づいてスイッチング動作を行ない、電流成分Ｉｕ１＿ｔ，Ｉｕ１＿ａｃからなるＵ相電流をモータジェネレータＭＧ１のＵ相コイルに流し、電流成分Ｉｖ１＿ｔ，Ｉｖ１＿ａｃからなるＶ相電流をモータジェネレータＭＧ１のＶ相コイルに流し、電流成分Ｉｗ１＿ｔ，Ｉｗ１＿ａｃからなるＷ相電流をモータジェネレータＭＧ１のＷ相コイルに流す。
【００６６】
また、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ２，ＶＬ２，ＷＬ２に接続されるインバータ３０（図示せず）は、制御装置６０からの制御信号ＰＷＭ２に基づいてスイッチング動作を行ない、モータジェネレータＭＧ２のＵ，Ｖ，Ｗ各相コイルにＵ相電流Ｉｕ２、Ｖ相電流Ｉｖ２およびＷ相電流Ｉｗ２をそれぞれ流す。
【００６７】
ここで、電流成分Ｉｕ１＿ｔ，Ｉｖ１＿ｔ，Ｉｗ１＿ｔは、モータジェネレータＭＧ１にエンジン始動トルクを発生させるための電流である。また、電流成分Ｉｕ１＿ａｃ，Ｉｖ１＿ａｃ，Ｉｗ１＿ａｃは、モータジェネレータＭＧ１の中性点Ｎ１からＡＣ出力ラインＡＣＬ１へ交流電流Ｉａｃを流すための電流であり、Ｕ相電流Ｉｕ２、Ｖ相電流Ｉｖ２およびＷ相電流Ｉｗ２は、ＡＣ出力ラインＡＣＬ２からモータジェネレータＭＧ２の中性点Ｎ２へ交流電流Ｉａｃを流すための電流である。電流成分Ｉｕ１＿ａｃ，Ｉｖ１＿ａｃ，Ｉｗ１＿ａｃおよびＵ，Ｖ，Ｗ各相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２は、互いに同じ大きさであり、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクに寄与しない。そして、電流成分Ｉｕ１＿ａｃ，Ｉｖ１＿ａｃ，Ｉｗ１＿ａｃの合計値およびＵ，Ｖ，Ｗ各相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の合計値の各々が交流電流Ｉａｃとなる。
【００６８】
図７は、商用交流電圧Ｖａｃを発生しているときのデューティーの総和および商用交流電圧Ｖａｃの波形図である。図７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７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入力電圧Ｖｄｃの中間電圧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、中性点電位が電圧Ｖｄｃ／２よりも低くなることを示す。
【００６９】
この動力出力装置１００においては、制御装置６０は、インバータ２０のデューティーの総和を曲線ｋ１に従って商用交流周波数で周期的に変化させる。また、制御装置６０は、商用交流周波数からなる同位相のＵ，Ｖ，Ｗ各相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２をモータジェネレータＭＧ２に流し、かつ、インバータ３０のデューティーの総和が曲線ｋ２に従うように、インバータ３０のスイッチング制御を行なう。
【００７０】
ここで、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。また、インバータ３０は、同位相のＵ，Ｖ，Ｗ各相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２をモータジェネレータＭＧ２に流すので、実際には、制御装置６０は、インバータ３０に対して、デューティーの総和が正のときは、インバータ３０の各相アームの下アームをオフし、かつ、上アームのオンデューティーを曲線ｋ２に従って制御し、デューティーの総和が負のときは、インバータ３０の各相アームの上アームをオフし、かつ、下アームのオンデューティーを曲線ｋ２に従って制御する。
【００７１】
そうすると、時刻ｔ０〜ｔ１において、中性点Ｎ１の電位は、電圧Ｖｄｃ／２よりも高くなり、中性点Ｎ２の電位は、電圧Ｖｄｃ／２よりも低くなり、中性点Ｎ１，Ｎ２間に正側の商用交流電圧Ｖａｃが発生する。ここで、コネクタ５０に外部交流負荷が接続されると、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出力ラインＡＣＬ１、外部交流負荷およびＡＣ出力ラインＡＣＬ２を介して中性点Ｎ２へ流れ、中性点Ｎ２からインバータ３０の各相アームの下アームへ流れる。
【００７２】
時刻ｔ１〜ｔ２においては、中性点Ｎ１の電位は、電圧Ｖｄｃ／２よりも低くなり、中性点Ｎ２の電位は、電圧Ｖｄｃ／２よりも高くなり、中性点Ｎ１，Ｎ２間に負側の商用交流電圧Ｖａｃが発生する。そして、インバータ３０の各相アームの上アームから中性点Ｎ２、ＡＣ出力ラインＡＣＬ２、外部交流負荷およびＡＣ出力ラインＡＣＬ１を介して中性点Ｎ１へ電流が流れ、中性点Ｎ１からインバータ２０の下アームへ電流が流れる。
【００７３】
このようにして、インバータ２０，３０は、モータジェネレータＭＧ１を駆動制御しつつ、かつ、モータジェネレータＭＧ２に駆動力を発生させることなく、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電圧Ｖａｃを発生させることができる。
【００７４】
図８は、図１に示したモータジェネレータＭＧ１における電流およびトルクの波形図である。ここで、この図８においては、モータジェネレータＭＧ１に連結されたエンジンの始動が商用交流電圧Ｖａｃの発生中に要求された場合の波形図が示され、モータジェネレータＭＧ１における電流は、Ｕ相電流のみが代表的に示されている。
【００７５】
図８を参照して、電流Ｉｕ１は、モータジェネレータＭＧ１のＵ相電流を示す。すなわち、電流Ｉｕ１は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に交流電流Ｉａｃを流すためのＵ相電流成分Ｉｕ１＿ａｃとモータジェネレータＭＧ１にトルクＴ１を発生させるためのＵ相電流成分Ｉｕ１＿ｔとの合計からなる。
【００７６】
インバータ２０における電流集中防止のため、電流Ｉｕ１は、上限値Ｉｕｐと下限値Ｉｌｏｗとの範囲内に収める必要がある。そして、時刻ｔ１において、電流成分Ｉｕ１＿ａｃが大きくなるために電流Ｉｕ１が上限値Ｉｕｐを超えることとなるとき、制御装置６０は、モータジェネレータＭＧ１のトルクを小さくするようにモータジェネレータＭＧ１のトルク指令値を補正し、その補正したトルク指令に基づいて算出した制御信号ＰＷＭ１をインバータ２０へ出力する。
【００７７】
そうすると、インバータ２０は、制御装置６０からの制御信号ＰＷＭ１に基づいて、トルクを発生させるための電流成分Ｉｕ１＿ｔを減少させる。その結果、電流Ｉｕ１は、上限値Ｉｕｐを超えることなく、インバータ２０における電流集中が回避される。
【００７８】
その後、制御装置６０は、電流成分Ｉｕ１＿ａｃの変動に応じた包絡線ｋ３，ｋ４の範囲内に電流成分Ｉｕ１＿ｔが収まるようにモータジェネレータＭＧ１のトルク指令を補正し、時刻ｔ２において、制御装置６０は、トルク指令の補正量を０にする。
【００７９】
時刻ｔ３において、電流成分Ｉｕ１＿ａｃが負方向に大きくなるために電流Ｉｕ１が下限値Ｉｌｏｗを下回ることとなるとき、制御装置６０は、モータジェネレータＭＧ１のトルクを小さくするようにトルク指令値を再び補正し、その補正したトルク指令に基づいて算出した制御信号ＰＷＭ１をインバータ２０へ出力する。
【００８０】
そうすると、インバータ２０は、制御装置６０からの制御信号ＰＷＭ１に基づいて、トルクを発生させるための電流成分Ｉｕ１＿ｔを減少させる。その結果、電流Ｉｕ１は、下限値Ｉｌｏｗを下回ることなく、インバータ２０における電流集中が回避される。
【００８１】
その後、制御装置６０は、電流成分Ｉｕ１＿ａｃの変動に応じた包絡線ｋ３，ｋ４の範囲内に電流成分Ｉｕ１＿ｔが収まるようにモータジェネレータＭＧ１のトルク指令を補正し、時刻ｔ４において、制御装置６０は、トルク指令の補正量を０にする。
【００８２】
なお、仮に、制御装置６０によるトルク補正がなされないとき、電流Ｉｕ１は、電流成分Ｉｕ１＿ａｃの絶対値が大きくなる時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４において上限値Ｉｕｐおよび下限値Ｉｌｏｗを超え、インバータ２０において電流集中が発生することとなる。
【００８３】
以上のように、この実施の形態１によれば、モータジェネレータＭＧ１によるエンジン始動と商用交流電圧Ｖａｃの発生とが同時に要求される場合、エンジン始動に必要なモータジェネレータＭＧ１のトルク指令を商用交流電圧Ｖａｃの周期変動に応じて小さくするので、モータジェネレータＭＧ１のトルク電流が抑えられ、その結果、インバータ２０からモータジェネレータＭＧ１に流す電流の総和が抑えられる。したがって、インバータ２０における電流集中が回避され、電流集中によるインバータ２０の破損を防止できる。
【００８４】
なお、上記においては、制御装置６０によるトルク補正は、商用交流電圧Ｖａｃの周期変動に応じて行なうものとしたが、モータジェネレータＭＧ１のトルク電流を一律に下げるようにトルク補正を行なってもよい。この場合は、商用交流電圧Ｖａｃの周期に応じてモータジェネレータＭＧ１のトルクを変化させる必要がないので、トルク補正の制御を簡易化できる。
【００８５】
また、上記においては、車両の停止中に外部交流負荷へ商用交流電圧を出力する場合を想定しているが、車両の走行中にコネクタ５０に接続された電気機器などの交流負荷へ商用交流電圧を供給できる場合であっても、同様にしてインバータ３０における電流集中を回避できる。すなわち、モータジェネレータＭＧ２による駆動力の発生と商用交流電圧Ｖａｃの発生とが同時に要求される場合、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令を下げることによってインバータ３０からモータジェネレータＭＧ２に流す電流の総和を抑えることができる。但し、この場合は、モータジェネレータＭＧ２が発生する車両の駆動力は低下する。
【００８６】
なお、さらに、車両の走行中に交流負荷へ商用交流電圧を供給している状態でモータジェネレータＭＧ１によるエンジン始動が行なわれる場合、すなわち、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２による駆動力の発生と商用交流電圧Ｖａｃの発生とが全て同時に要求される場合であっても、同様にしてインバータ２０，３０における電流集中を回避できる。
【００８７】
［実施の形態２］
図９は、この発明の実施の形態２による動力出力装置１００Ａの概略ブロック図である。なお、この図９では、説明の関係上、図１に示した電圧センサ７０，７２および電流センサ８０，８２は、図示していない。
【００８８】
図９を参照して、この動力出力装置１００Ａは、図１に示した実施の形態１による動力出力装置１００の構成において、温度センサ８４をさらに備え、制御装置６０に代えて制御装置６０Ａを備える。温度センサ８４は、モータジェネレータＭＧ１と連結されるエンジン９０のエンジン温度ＴＥＭＰを検出し、その検出したエンジン温度ＴＥＭＰを制御装置６０Ａへ出力する。
【００８９】
制御装置６０Ａは、エンジン９０のエンジン温度ＴＥＭＰを温度センサ８４から受け、また、バッテリＢのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）をバッテリＢから受ける。そして、制御装置６０Ａは、商用交流電圧Ｖａｃの発生とエンジン９０の始動とが同時に要求されたとき、エンジン９０のエンジン温度ＴＥＭＰを考慮してエンジン９０の始動／停止制御を行なう。
【００９０】
すなわち、エンジン９０は、低温状態では、オイル粘度の上昇によってクランキングの動力抵抗が大きくなるため、始動に大きなトルクが必要となる。そこで、制御装置６０Ａは、エンジン９０の温度が低いとき、商用交流電圧Ｖａｃの発生に先立ってエンジン９０を始動させ、エンジン９０の始動後、商用交流電圧Ｖａｃを発生させる。また、制御装置６０Ａは、エンジン９０の始動後、バッテリＢのＳＯＣが十分となっても、エンジン９０の温度がまだ低ければ、エンジン９０の停止後の再始動時に大きなトルクが必要となるため、制御装置６０Ａは、エンジン９０の温度が十分に上昇するまで、たとえバッテリＢのＳＯＣが十分となっても、エンジン９０を停止させない。
【００９１】
なお、エンジン９０の始動後、商用交流電圧Ｖａｃを発生させると、モータジェネレータＭＧ１からの回生電流と商用交流電圧Ｖａｃを発生させるのに必要な電流とがインバータ２０に流れるが、この電流量は、インバータ２０を破損させるものではない。
【００９２】
図１０は、この発明の実施の形態２による動力出力装置１００Ａの商用交流電圧Ｖａｃ発生時における動作フローチャートである。図１０を参照して、制御装置６０Ａは、温度センサ８４から受けるエンジン９０のエンジン温度ＴＥＭＰが所定のしきい値Ｔ０よりも低いか否かを判定する（ステップＳ２）。制御装置６０は、エンジン温度ＴＥＭＰがしきい値Ｔ０以上であると判定すると（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ６へ処理を進める。
【００９３】
一方、制御装置６０Ａは、エンジン温度ＴＥＭＰがしきい値Ｔ０よりも低いと判定すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、エンジン９０の始動に大きなトルクが必要であり、インバータ２０において電流集中が発生してしまうので、商用交流電圧Ｖａｃの発生に先立って、インバータ２０を制御してモータジェネレータＭＧ１によりエンジン９０を始動させる（ステップＳ４）。そして、エンジン９０が動作すると、制御装置６０Ａは、商用交流電圧Ｖａｃを発生して外部交流負荷へ出力するためのＡＣ出力処理を行なう（ステップＳ６）。
【００９４】
図１１は、図１０に示したＡＣ出力処理のフローチャートである。図１１を参照して、制御装置６０Ａは、インバータ２０，３０を制御してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用交流電圧Ｖａｃを発生させる（ステップＳ１０）。そして、制御装置６０Ａは、バッテリＢから受けるバッテリＢのＳＯＣが所定のしきい値Ｓ０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００９５】
ステップＳ１２において、制御装置６０Ａは、バッテリＢのＳＯＣがしきい値Ｓ０よりも大きいと判定すると（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、温度センサ８４から受けるエンジン９０のエンジン温度ＴＥＭＰがしきい値Ｔ０以上であるか否かをさらに判定する（ステップＳ１４）。制御装置６０Ａは、エンジン温度ＴＥＭＰがしきい値Ｔ０以上であると判定すると（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、エンジン９０を停止させる（ステップＳ１６）。その後、制御装置６０Ａは、バッテリＢのＳＯＣに応じてモータジェネレータＭＧ１の発電制御を行なう（ステップＳ１８）。
【００９６】
一方、ステップＳ１４において、制御装置６０Ａは、エンジン温度ＴＥＭＰがしきい値Ｔ０よりも低いと判定すると（ステップＳ１４においてＮＯ）、エンジン９０を停止させることなく、ステップＳ１８へ処理を進める。
【００９７】
すなわち、制御装置６０Ａは、バッテリＢのＳＯＣが十分であり、かつ、エンジン９０の温度がある程度上昇したと判断すると、エンジン９０を停止させる。一方、制御装置６０Ａは、バッテリＢのＳＯＣは十分であるがエンジン９０の温度がまだ低いと判断すると、エンジン９０を停止させた場合に次の再始動時に大きなトルクが必要となるので、エンジン９０を停止させない。
【００９８】
一方、ステップＳ１２において、制御装置６０Ａは、バッテリＢのＳＯＣがしきい値Ｓ０以下であると判定すると（ステップＳ１２においてＮＯ）、エンジン９０が停止しているか否かを確認する（ステップＳ２０）。制御装置６０Ａは、エンジン９０が停止しているときは（ステップＳ２０でＹＥＳ）、インバータ２０を制御してモータジェネレータＭＧ１によりエンジン９０を始動させる（ステップＳ２２）。その後、制御装置６０Ａは、ステップＳ１８へ処理を進める。一方、ステップＳ２０において、エンジン９０が動作しているときは（ステップＳ２０でＮＯ）、制御装置６０Ａは、ステップＳ１８へ処理を進める。
【００９９】
以上のように、この実施の形態２によれば、モータジェネレータＭＧ１によるエンジン９０の始動と商用交流電圧Ｖａｃの発生とが同時に要求される場合、エンジン９０が低温であれば、エンジン９０の始動に大きなトルク電流が必要となるので、商用交流電圧Ｖａｃの発生に先立ってエンジン９０を始動し、その後、商用交流電圧Ｖａｃを発生する。
【０１００】
したがって、低温のエンジン９０の始動に必要な大きなトルク電流と商用交流電圧Ｖａｃの発生に必要な電流とが同時に要求されることはなく、インバータ２０における電流集中が回避される。
【０１０１】
また、この実施の形態２によれば、エンジン９０の始動後、バッテリＢのＳＯＣが十分であっても、エンジン９０が低温であるとエンジン停止後の再始動に大きなトルク電流が必要となるので、エンジン温度ＴＥＭＰが所定温度を超えるまでエンジン９０を停止させない。
【０１０２】
したがって、低温のエンジン９０の再始動に必要な大きなトルク電流と商用交流電圧Ｖａｃの発生に必要な電流とが同時に要求されることはなく、インバータ２０における電流集中が回避される。
【０１０３】
そして、上記の実施の形態１，２による動力出力装置１００，１００Ａが搭載されたハイブリッド自動車は、ＡＣ１００Ｖ電源として利用できる。さらに、このハイブリッド自動車は、商用交流電圧Ｖａｃを発生するための専用インバータを備えていないので、車両の小型化や軽量化、低コスト化などを図ることができる。
【０１０４】
なお、上記においては、動力出力装置１００，１００Ａは、ハイブリッド自動車に搭載されると説明したが、この発明においては、これに限らず、動力出力装置１００，１００Ａは、電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）および燃料電池自動車に搭載されてもよい。そして、この発明は、一般に２つのモータジェネレータを使用するものに適用可能である。また、動力出力装置１００，１００Ａが電気自動車および燃料電池自動車に搭載される場合、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、電気自動車および燃料電池自動車の駆動輪に連結される。
【０１０５】
なお、上記において、モータジェネレータＭＧ１は、「第１のモータジェネレータ」を構成し、モータジェネレータＭＧ２は、「第２のモータジェネレータ」を構成する。また、インバータ２０は、「第１のインバータ」を構成し、インバータ３０は、「第２のインバータ」を構成する。さらに、バッテリＢは、「直流電源」を構成する。
【０１０６】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】この発明の実施の形態１による動力出力装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図３】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４】図２に示す第１のインバータ制御部の機能ブロック図である。
【図５】図２に示す第２のインバータ制御部の機能ブロック図である。
【図６】図１に示すモータジェネレータの中性点間に商用交流電圧を発生させるためにモータジェネレータに流す電流を説明するための図である。
【図７】商用交流電圧を発生しているときのデューティーの総和および商用交流電圧の波形図である。
【図８】図１に示すモータジェネレータＭＧ１における電流およびトルクの波形図である。
【図９】この発明の実施の形態２による動力出力装置の概略ブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態２による動力出力装置の商用交流電圧発生時における動作フローチャートである。
【図１１】図１０に示すＡＣ出力処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  昇圧コンバータ、２０，３０  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  ＡＣポート、５０  コネクタ、６０，６０Ａ  制御装置、６１  コンバータ制御部、６２  第１のインバータ制御部、６３  第２のインバータ制御部、７０，７２  電圧センサ、８０，８２  電流センサ、８４  温度センサ、９０  エンジン、９５  駆動輪、１００，１００Ａ  動力出力装置、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、１１２，１２２，１３２  ＰＷＭ信号変換部、１２０，１３０  モータ制御用相電圧演算部、１２１  トルク指令補正部、Ｂ  バッテリ、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、ＰＬ１，ＰＬ２  電源ライン、ＳＬ  接地ライン、Ｌ１  リアクトル、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１〜Ｑ１６，Ｑ２１〜Ｑ２６  ｎｐｎ型トランジスタ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６  ダイオード、ＵＬ１，ＵＬ２  Ｕ相ライン、ＶＬ１，ＶＬ２  Ｖ相ライン、ＷＬ１，ＷＬ２  Ｗ相ライン、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２  中性点、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２  ＡＣ出力ライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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