(57)【要約】【課題】重量増加を抑えつつ充電器を搭載した車両の電源装置を提供する。【解決手段】車両の電源装置は、蓄電装置であるバッテリＢ１と、車両の外部から与えられる電力を受けて蓄電装置に充電を行なうための受電部であるソケット５０と、補機モータを含むエアコン用コンプレッサ９２と、補機モータの駆動動作と受電部から蓄電装置に対する充電動作とを行なうインバータ９０と、インバータ９０に対して補機モータと受電部のいずれか一方を接続する接続部４０，４１とを備える。車両１００は、蓄電装置から電力を受けて車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２を備える。【選択図】図１
2007195336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の電源装置であって、
前記車両は、前記電源装置から電力を受けて車輪を駆動する駆動用モータを備え、
前記電源装置は、
蓄電装置と、
前記車両の外部から与えられる電力を受けて前記蓄電装置に充電を行なうための受電部と、
前記駆動用モータとは異なる補機モータと、
前記補機モータの駆動動作と前記蓄電装置に対する充電動作とを選択的に行なうインバータと、
前記インバータに対して前記補機モータと前記受電部のいずれか一方を接続する接続部とを備える、車両の電源装置。
【請求項２】
車両の電源装置であって、
前記車両は、前記電源装置から電力を受けて車輪を駆動する駆動用モータを備え、
前記電源装置は、
蓄電装置と、
前記蓄電装置の電圧を昇圧する昇圧コンバータと、
前記昇圧コンバータから与えられる直流電圧を交流電圧に変換して前記駆動用モータを駆動する第１のインバータと、
前記車両の外部から与えられる電力を受けて前記蓄電装置に充電を行なうための受電部と、
前記駆動用モータとは異なる補機モータと、
前記蓄電装置に対して前記昇圧コンバータを介さずに接続され、前記補機モータの駆動動作と前記蓄電装置に対する充電動作とを選択的に行なう第２のインバータと、
前記第２のインバータに対して前記補機モータと前記受電部のいずれか一方を接続する接続部とを備える、車両の電源装置。
【請求項３】
前記補機モータは、前記蓄電装置から電力を受けて動作し、車両用エアコンの圧縮機を駆動する、請求項１または２に記載の車両の電源装置。
【請求項４】
前記補機モータは、
第１相〜第３相のステータコイルを含み、
前記インバータは、
前記第１相〜第３相のステータコイルに対応する第１〜第３のアームを含み、
前記受電部は、
第１、第２の端子を含み、
前記接続部は、
前記第１のアームを前記第１相のステータコイルと前記第１の端子のいずれかに接続する第１のスイッチと、
前記第２のアームを前記第２相のステータコイルと前記第２の端子のいずれかに接続する第２のスイッチとを含む、請求項１または２に記載の車両の電源装置。
【請求項５】
車両の電源装置であって、
前記車両は、前記電源装置から電力を受けて車輪を駆動する駆動用モータを備え、
前記電源装置は、
蓄電装置と、
車両の外部から与えられる電力を受けて前記蓄電装置に充電を行なうための受電部と、
前記駆動用モータとは異なる補機モータと、
前記補機モータの複数相のステータコイルの各一方端に接続され、前記補機モータの駆動動作と前記蓄電装置に対する充電動作とを選択的に行なうインバータと、
充電時において前記補機モータの前記複数相のステータコイルの各他方端を前記受電部に接続し、前記補機モータ稼動時には前記複数相のステータコイルの各他方端同士を接続する接続部とを備える、車両の電源装置。
【請求項６】
前記補機モータは、前記蓄電装置から電力を受けて動作し、車両用エアコンの圧縮機を駆動する、請求項５に記載の車両の電源装置。
【請求項７】
前記複数相のステータコイルは、第１相および第２相のステータコイルであり、
前記補機モータは、第３相のステータコイルをさらに含み、
前記インバータは、
前記第１相〜第３相のステータコイルに対応する第１〜第３のアームを含み、
前記受電部は、
第１、第２の端子を含み、
前記接続部は、
前記第１のアームを前記第１相のステータコイルの前記他方端と前記第１の端子とのいずれかに接続する第１のスイッチと、
前記第２のアームを前記第２相のステータコイルの前記他方端と前記第２の端子とのいずれかに接続する第２のスイッチとを含む、請求項５に記載の車両の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の電源装置に関し、特に、車両外部からバッテリを充電可能な車両の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した自動車として、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）が大きく注目されている。ハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、蓄電装置（バッテリ）とインバータとインバータによって駆動される電動機（モータ）とを動力源とする自動車である。
【０００３】
特開平８−１５４３０７号公報（特許文献１）は、外部充電機能を備えたハイブリッド自動車を開示する。このハイブリッド自動車は、外部充電器により充電し得るバッテリと、バッテリからの電力により車輪を駆動する電動機と、電動機の作動を制御する制御手段と、車輪の駆動のために直接的または間接的に使用される内燃機関と、外部充電器によりバッテリの充電が行なわれてからの走行時間に関係する量を算出する走行時間関係量算出手段とを備える。そして、制御手段は、走行時間関係量算出手段によって算出された走行時間関係量が所定量に達すると、電動機の出力を制限する。
【０００４】
このハイブリッド自動車においては、外部充電を行なわないで長時間走行すると電動機の出力が制限され、ドライバは外部充電を行なうように促される。したがって、このハイブリッド自動車によれば、内燃機関への依存度を低減させることができる。
【特許文献１】特開平８−１５４３０７号公報
【特許文献２】特開２００３−２３５１０５号公報
【特許文献３】特開平５−１３０７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開平８−１５４３０７号公報（特許文献１）では外部充電器を設ける必要がある。
【０００６】
ある地点に外部充電器を固定設置する場合は自動車をその場所に移動させ、充電を行なう必要がある。すなわち、固定設置した場合、外部充電器が固定設置された場所以外では充電が行なえないという欠点がある。
【０００７】
しかしながら、商用電源から蓄電池に充電可能な直流電圧を発生させる充電装置を車載する場合は、車両重量が増加するという問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、重量増加を抑えつつ充電器を搭載した車両の電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、要約すると、車両の電源装置であって、車両は、電源装置から電力を受けて車輪を駆動する駆動用モータを備え、電源装置は、蓄電装置と、車両の外部から与えられる電力を受けて蓄電装置に充電を行なうための受電部と、駆動用モータとは異なる補機モータと、補機モータの駆動動作と蓄電装置に対する充電動作とを選択的に行なうインバータと、インバータに対して補機モータと受電部のいずれか一方を接続する接続部とを備える。
【００１０】
この発明の他の局面に従うと、車両の電源装置であって、車両は、電源装置から電力を受けて車輪を駆動する駆動用モータを備え、電源装置は、蓄電装置と、蓄電装置の電圧を昇圧する昇圧コンバータと、昇圧コンバータから与えられる直流電圧を交流電圧に変換して駆動用モータを駆動する第１のインバータと、車両の外部から与えられる電力を受けて蓄電装置に充電を行なうための受電部と、駆動用モータとは異なる補機モータと、蓄電装置に対して昇圧コンバータを介さずに接続され、補機モータの駆動動作と蓄電装置に対する充電動作とを選択的に行なう第２のインバータと、第２のインバータに対して補機モータと受電部のいずれか一方を接続する接続部とを備える。
【００１１】
好ましくは、補機モータは、蓄電装置から電力を受けて動作し、車両用エアコンの圧縮機を駆動する。
【００１２】
好ましくは、補機モータは、第１相〜第３相のステータコイルを含む。インバータは、第１相〜第３相のステータコイルに対応する第１〜第３のアームを含む。受電部は、第１、第２の端子を含む。接続部は、第１のアームを第１相のステータコイルと第１の端子のいずれかに接続する第１のスイッチと、第２のアームを第２相のステータコイルと第２の端子のいずれかに接続する第２のスイッチとを含む。
【００１３】
この発明のさらに他の局面に従うと、車両の電源装置であって、車両は、電源装置から電力を受けて車輪を駆動する駆動用モータを備え、電源装置は、蓄電装置と、車両の外部から与えられる電力を受けて蓄電装置に充電を行なうための受電部と、駆動用モータとは異なる補機モータと、補機モータの複数相のステータコイルの各一方端に接続され、補機モータの駆動動作と蓄電装置に対する充電動作とを選択的に行なうインバータと、充電時において補機モータの複数相のステータコイルの各他方端を受電部に接続し、補機モータ稼動時には複数相のステータコイルの各他方端同士を接続する接続部とを備える。
【００１４】
好ましくは、補機モータは、蓄電装置から電力を受けて動作し、車両用エアコンの圧縮機を駆動する。
【００１５】
好ましくは、複数相のステータコイルは、第１相および第２相のステータコイルであり、補機モータは、第３相のステータコイルをさらに含む。インバータは、第１相〜第３相のステータコイルに対応する第１〜第３のアームを含む。受電部は、第１、第２の端子を含む。接続部は、第１のアームを第１相のステータコイルの他方端と第１の端子とのいずれかに接続する第１のスイッチと、第２のアームを第２相のステータコイルの他方端と第２の端子とのいずれかに接続する第２のスイッチとを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車両重量増加を抑えつつ外部から充電が可能な車両を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両の概略ブロック図である。
図１を参照して、この車両１００は、バッテリユニットＢＵと、昇圧コンバータ１０と、インバータ２０，３０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、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジン４と、動力分配機構３と、車輪２とを含む。
【００１９】
この車両１００は、車輪の駆動にモータとエンジンとを併用するハイブリッド自動車である。
【００２０】
動力分配機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分配機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。
【００２１】
たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジン４のクランク軸を通すことで動力分配機構３にエンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを機械的に接続することができる。
【００２２】
なお、モータジェネレータＭＧ２の回転軸は車輪２に図示しない減速ギヤや差動ギヤによって結合されている。また動力分配機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組込んでもよい。
【００２３】
そして、モータジェネレータＭＧ１は、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、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相交流同期電動機である。モータジェネレータＭＧ１は、Ｕ相コイルＵ１、Ｖ相コイルＶ１、Ｗ相コイルＷ１からなる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ＭＧ２は、Ｕ相コイルＵ２、Ｖ相コイルＶ２、Ｗ相コイルＷ２からなる３相コイルをステータコイルとして含む。
【００２５】
そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジントルクを用いて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、エンジンの始動を行なう。
【００２６】
モータジェネレータＭＧ２は、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、車両の回生制動時において３相交流電圧を発生してインバータ３０へ出力する。
【００２７】
バッテリユニットＢＵは、蓄電装置であるバッテリＢ１と、バッテリＢ１の電圧ＶＢ１を測定する電圧センサ７０と、バッテリＢ１の電流ＩＢ１を測定する電流センサ８４と、バッテリＢ１の負極と接地ラインＳＬとを接続するシステムメインリレーＳＭＲＧと、バッテリＢ１の正極と電源ラインＰＬ１とを接続するシステムメインリレーＳＭＲＰとを含む。
【００２８】
バッテリユニットＢＵにおいては、バッテリＢ１は、たとえば、ニッケル水素、リチウムイオンや鉛蓄電池等の二次電池を用いることができる。また、バッテリＢ１に代えて大容量の電気二重層コンデンサを用いることもできる。
【００２９】
バッテリユニットＢＵは、バッテリＢ１から出力される直流電圧を昇圧コンバータ１０へ出力する。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バッテリユニットＢＵ内部のバッテリＢ１が充電される。
【００３０】
昇圧コンバータ１０は、リアクトルＬ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Ｌ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。
【００３１】
なお、上記のｎｐｎ型トランジスタおよび以下の本明細書中のｎｐｎ型トランジスタとして、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができ、またｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子をもちいることができる。
【００３２】
車両１００は、さらに、車両の外部から与えられる電力を受けてバッテリユニットＢＵに充電を行なうための受電部であるソケット５０と、補機モータを含むエアコン用コンプレッサ９２と、エアコンコンプレッサに含まれる補機モータの駆動動作と受電部であるソケット５０からバッテリユニットに対する充電動作とを行なうインバータ９０と、インバータ９０に対してエアコン用コンプレッサ９２の補機モータとソケット５０とのいずれか一方を接続する接続部４０，４１とを含む。インバータからソケット５０への分岐線上にはリアクトル１２，１４が設けられる。リアクトル１２，１４は、インダクタンス値が大きい１つのリアクトルにまとめていずれかの位置に配置しても良いが、コモンモードノイズの低減のためには、電源５５の両電極からの経路に分けて設けることが望ましい。またリアクトル１２，１４を配置する位置は、接続部４０とソケット５０の間であっても良い。
【００３３】
エアコン用コンプレッサ９２の補機モータはステータコイルとしてＵ相コイルＵ３と、Ｖ相コイルＶ３と、Ｗ相コイルＷ３とを含む。
【００３４】
インバータ９０は、Ｕ相コイルＵ３に対応するＵ相アーム２２と、Ｖ相コイルＶ３に対応するＶ相アーム２４と、Ｗ相コイルＷ３に対応するＷ相アーム２６とを含む。Ｕ相アーム２２、Ｖ相アーム２４、Ｗ相アーム２６は電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間に並列に接続されている。
【００３５】
Ｕ相アーム２２は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１１，Ｑ１２を含み、Ｖ相アーム２４は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１３，Ｑ１４を含み、Ｗ相アーム２６は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１５，Ｑ１６を含む。各ｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６の各コレクタ−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。
【００３６】
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相ラインＵＬ３、Ｖ相ラインＶＬ３、Ｗ相ラインＷＬ３に接続される。Ｗ相ラインＷＬ３はＷ相コイルＷ３の中性点Ｎ３側とは異なるコイル端に接続される。接続部４０は、制御信号ＣＮＴＬに応じてソケット５０の第１の端子とＵ相ラインＵＬ３とを接続するリレーＲＹ１と、ソケット５０の第２の端子とＶ相ラインＶＬ３とを制御信号ＣＮＴＬに応じて接続するリレーＲＹ２とを含む。
【００３７】
接続部４１は、Ｕ相コイルＵ３の中性点Ｎ３側とは異なるコイル端とＵ相ラインＵＬ３とを接続するリレーＲＹ３と、Ｖ相コイルＶ３の中性点Ｎ３側とは異なるコイル端とＶ相ラインＶＬ３とを接続するリレーＲＹ４とを含む。
【００３８】
接続部４０と接続部４１とは相補的に導通する。すなわち制御信号ＣＮＴＬに応じてリレーＲＹ１，ＲＹ２が導通状態に制御される場合にはリレーＲＹ３，ＲＹ４は開放状態に制御される。逆にリレーＲＹ１，ＲＹ２が開放状態に制御される場合にはリレーＲＹ３，ＲＹ４は導通状態に制御される。
【００３９】
なお、インバータ２０，３０は、インバータ９０と同様な構成を有しているのでその説明は繰返さない。
【００４０】
制御装置６０は、車両が停止してイグニッションキースイッチがオフに設定され信号ＩＧがオフ状態となると、電圧センサ７４に検知されるソケット５０の入力電圧ＶＩＮを監視する。制御装置６０は、ソケット５０に商用電源５５からの交流電圧ＶＡＣが観測されると接続部４１のリレーＲＹ３，ＲＹ４を開放状態に制御し、そして接続部４０のリレーＲＹ１，ＲＹ２を導通状態に制御する。続いて、制御装置６０は、インバータ９０のＵ相アーム２２およびＶ相アーム２４を用いて整流動作を行ない直流電圧を発生させて、バッテリユニットＢＵのバッテリＢ１の充電動作を行なわせる。
【００４１】
すなわち、車両１００の電源装置は、蓄電装置であるバッテリＢ１と、車両の外部から与えられる電力を受けて蓄電装置に充電を行なうための受電部であるソケット５０と、補機モータを含むエアコン用コンプレッサ９２と、補機モータの駆動動作と受電部から蓄電装置に対する充電動作とを行なうインバータ９０と、インバータ９０に対して補機モータと受電部のいずれか一方を接続する接続部４０，４１とを備える。なお、車両は、蓄電装置から電力を受けて車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２を備えておれば充電可能とするメリットがあり、ハイブリッド自動車に限らず、電気自動車等にも本願発明は適用可能である。
【００４２】
さらに、インバータ２０，３０を用いて充電を行なうことも考えられるが、インバータ９０をもちいれば昇圧コンバータ１０を介さずにバッテリＢ１に充電することが可能となるので、充電時の損失を低減させることができる。
【００４３】
また、補機モータの例として電動エアコン用のコンプレッサのモータを挙げたが、主機としての駆動用モータと異なるモータであれば補機モータはこれに限定されるものではない。たとえば、電動パワーステアリング用のモータなども停車して充電する際には使用しないと考えられるので、これを駆動するインバータを充電時に利用することができる。
【００４４】
図２は、図１に示したインバータ９０およびリアクトル１２，１４と外部電源５５との接続を代表的に示す回路図である。
【００４５】
図２を参照して、インバータ９０の内部ではＵ相アーム２２とＶ相アーム２４とが使用される。Ｕ相アーム２２は、上アーム２２Ａと下アーム２２Ｂとを含む。Ｖ相アーム２４は、上アーム２４Ａと下アーム２４Ｂとを含む。
【００４６】
図２に示される回路は、図示されない接続部４０および入力ソケット５０を介してリアクトル１２，１４の端点Ｎ１１，Ｎ１２に電気的に接続された商用電源５５を単相電源とする単相ＰＷＭコンバータとみなすことができる。そこで、商用電源５５からバッテリＢ１の充電が行なわれるとき、インバータ９０においてＷ相アームを遮断状態とし、Ｕ相、Ｖ相アームを単相ＰＷＭコンバータの２つのアームとして動作するようにスイッチング制御することによって、商用電源５５からの単相交流電力を直流電力に変換して電源ラインＰＬ１および接地ラインＳＬへ供給することができる。
【００４７】
図３は、図２に示した等価回路において入力力率１を実現するフェーザ図である。
図３を参照して、ベクトルＶａｃは、商用電源５５の電圧フェーザを示す。ベクトルＩａｃは、インバータ９０の入力電流フェーザを示し、力率１を実現するため、商用電源５５の電圧フェーザと同相とする。また、ベクトルＲＩａｃは、リアクトル１２，１４の抵抗成分による電圧フェーザを示し、ベクトルｊωＬＩａｃは、リアクトル１２，１４のインダクタンス成分による電圧フェーザを示す。また、ベクトルＶｉｎｖは、インバータ９０で構成される単相ＰＷＭコンバータの入力電圧フェーザを示す。
【００４８】
図３で示されるフェーザ関係に基づいて、インバータ９０で構成される単相ＰＷＭコンバータの入力電圧（図２で示される電圧Ｖｉｎｖ）を商用電源５５の電圧Ｖａｃに対して位相θだけ遅らせて制御することにより、力率１での充電を行なうことができる。
【００４９】
図４は、図３に示したフェーザ関係に基づいてインバータ９０を制御したときの電圧波形図である。
【００５０】
図４を参照して、曲線ｋ１は、商用電源５５の電圧Ｖａｃの波形を示す。曲線ｋ２，ｋ３は、それぞれＵ相ラインＵＬ３の電圧ＶＵＬ３、Ｖ相ラインＶＬ３の電圧ＶＶＬ３を示す。
【００５１】
電圧ＶＵＬ３は、インバータ９０のＵ相アーム２２により、電圧Ｖａｃと同じ周期Ｔで、かつ、電圧Ｖａｃよりも位相θだけ遅れるように制御される。電圧ＶＶＬ３は、インバータ９０のＶ相アーム２４により、電圧Ｖａｃと同じ周期Ｔで、かつ、電圧ＶＵＬ３の位相を反転した位相に制御される。また、電圧ＶＵＬ３と電圧ＶＶＬ３との電圧差は、図３で示されるフェーザ関係に基づいて電圧Ｖｉｎｖに制御される。
【００５２】
このように、図３に示されるフェーザ関係に基づいて、インバータ９０によりＵ，Ｖ各相ラインの電圧を制御することによって、商用電源５５からバッテリＢ１へ力率１で充電を行なうことができる。
【００５３】
図１の制御装置６０は、図３に示されるフェーザ関係が実現されるように、まず、外部電源５５と同相および９０°位相進みの電流偏差成分を検出する。そして、制御装置６０は、検出した外部電源５５と同相および９０°位相進みの電流偏差成分に対してそれぞれＰＩ（比例積分）制御演算を施して外部電源５５と同相および９０°位相進みの補償電圧を算出し、これによる補償により定常偏差をゼロにする。
【００５４】
このようにすることにより商用電源５５から入力された交流電圧は直流に整流されてバッテリユニットＢＵに与えられる。
【００５５】
充電時には、使わないエアコン用コンプレッサを制御する代わりに、インバータ９０にこの整流動作を行なわせるので、充電用の整流装置を専用に設ける必要がなくなる。これにより、製造コストの低減と車両の小型化とを図ることができる。
【００５６】
［変形例］
図５は、図１に示した車両の変形例を説明するための図である。
【００５７】
図５を参照して、変形例に係る車両１００Ａは、図１の車両１００の構成において中性点Ｎ３に接続されていたＵ相コイルＵ３のコイル端およびＶ相コイルＶ３のコイル端が接続部４１Ａを介して中性点Ｎ３に接続されている。またＵ相コイルＵ３のこのコイル端は接続部４０を介してソケットの第１の端子に接続される。またＶ相コイルＶ３のコイル端も接続部４０を介してソケット５０の第２の端子に接続される。接続部４０と接続部４１Ａとは制御装置６０の制御の下に相補的に導通する。
【００５８】
なお他の部分の構成については図示しないが図１に示した車両１００の構成と同様であるので説明は繰返さない。
【００５９】
すなわち、この発明実施の形態の変形例における車両１００Ａの電源装置は、蓄電装置であるバッテリＢ１と、車両の外部から与えられる電力を受けて蓄電装置に充電を行なうための受電部であるソケット５０と、補機モータを含むエアコン用コンプレッサ９２と、補機モータのステータコイルの一方端に接続され、補機モータの駆動動作と受電部から蓄電装置に対する充電動作とを行なうインバータ９０と、充電時において補機モータのステータコイルの他方端を受電部に接続し、補機モータ稼動時には補機モータのステータコイルの他方端同士を接続する接続部４０，４１Ａとを備える。車両１００Ａは、蓄電装置から電力を受けて車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２を備える。
【００６０】
なお、充電についての説明は、図２〜図４において説明した内容と同様な制御が行なわれるので説明は繰返さない。
【００６１】
なお、ＡＣ１００Ｖを出力するためにＤＣ−ＡＣコンバータを搭載している車両においては、エアコンのインバータに代えて、このＤＣ−ＡＣコンバータの素子を制御することにより外部から与えられるＡＣ１００Ｖをバッテリの充電電圧に変換して充電を行なわせることも可能である。
【００６２】
また、本実施の形態では、単相交流電源からバッテリＢ１に充電を行なう例について述べているが、図１においてＷ相アーム２６の出力ラインＷＬ３にもリアクトル１２，１４と同様のリアクトルを設け、かつリレーＲＹ１，ＲＹ２と同様のリレーとリレーＲＹ３，ＲＹ４と同様のリレーとを設けて外部電源とＷ相コイルＷ３とのつなぎ変えを行なうようにすれば、三相交流電源からも充電を行なうことが可能である。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、充電時に稼動させない既存の装備を有効利用し充電器の一部として動作させることにより、重量増加を抑えつつ、一般的な商用電源を用いて充電することが可能な車両を実現することができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では動力分割機構によりエンジンの動力を車軸と発電機とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型ハイブリッドシステムに適用した例を示した。しかし本発明は、発電機を駆動するためにのみエンジンを用い、発電機により発電された電力を使うモータでのみ車軸の駆動力を発生させるシリーズ型ハイブリッド自動車や、モータのみで走行する電気自動車にも適用できる。これらの構成は、いずれも車軸とモータまたは発電機とが接続されており、減速時の回生エネルギを回収しバッテリに蓄えることが可能であるため本発明が適用可能である。
【００６５】
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】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両の概略ブロック図である。
【図２】図１に示したインバータ９０およびリアクトル１２，１４と外部電源５５との接続を代表的に示す回路図である。
【図３】図２に示した等価回路において入力力率１を実現するフェーザ図である。
【図４】図３に示したフェーザ関係に基づいてインバータ９０を制御したときの電圧波形図である。
【図５】図１に示した車両の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６７】
２  車輪、３  動力分配機構、４  エンジン、１０  昇圧コンバータ、２０，３０，９０  インバータ、２２  Ｕ相アーム、２４  Ｖ相アーム、２６  Ｗ相アーム、４０，４１，４１Ａ  接続部、５０  ソケット、５５  商用電源、６０  制御装置、７０，７４  電圧センサ、８４  電流センサ、９２  エアコン用コンプレッサ、１００  車両、１００Ａ  車両、Ｂ１  バッテリ、ＢＵ  バッテリユニット、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１１〜Ｄ１６  ダイオード、Ｌ  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＰＬ１，ＰＬ２  電源ライン、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１〜Ｑ１６  トランジスタ、ＲＹ１〜ＲＹ４  リレー、ＳＬ  接地ライン、Ｕ１〜Ｕ３  Ｕ相コイル、Ｖ１〜Ｖ３  Ｖ相コイル、Ｗ１〜Ｗ３  Ｗ相コイル、ＵＬ１〜ＵＬ３  Ｕ相ライン、ＶＬ１〜ＶＬ３  Ｖ相ライン、ＷＬ１〜ＷＬ３  Ｗ相ライン。
【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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