(57)【要約】【課題】ジェネレータ２０の生成した電力を有効利用すること。【解決手段】ジェネレータ２０が生成した一次電流Ｇｉを変換してモータ２５に出力する第１の給電経路と、ジェネレータ２０を直接モータ２５に接続する第２の給電経路とを備え、車両の運転状態を判定する運転状態判定ステップ（ステップＳ１０）と、ジェネレータ２０の生成した一次電流Ｇｉの少なくとも位相を判定する一次電流判定ステップ（ステップＳ２０）と、運転状態判定ステップ（ステップＳ２０）に基づいて、モータ２５に供給されるべき駆動電流Ｄｉの少なくとも位相を判定する駆動電流判定ステップ（ステップＳ２１）と、一次電流Ｇｉと駆動電流Ｄｉの位相が同一である場合に、一次電流Ｇｉの少なくとも一部を、ジェネレータ２０から第２の給電経路（４０）を介してモータ２５に供給する給電ステップ（ステップＳ２４〜Ｓ２７）とを備えている。【選択図】図６
2009137322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に駆動されて交流の一次電流を発電するジェネレータと、前記一次電流を一旦直流電流に変換した後、再度、交流の二次電流に変換して車両を駆動するモータに出力する第１の給電経路と、前記一次電流を直接前記モータに導通可能に前記第１の給電経路と並列に設けられ、前記一次電流の波形を変換可能な第２の給電経路とを備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
前記車両の運転状態を判定する運転状態判定ステップと、
前記一次電流の少なくとも位相を判定する一次電流判定ステップと、
前記運転状態判定ステップに基づいて、前記モータに供給されるべき駆動電流の少なくとも位相を判定する駆動電流判定ステップと、
前記一次電流と前記駆動電流の位相が同一である場合に、前記一次電流の少なくとも一部を、前記ジェネレータから前記第２の給電経路を介して前記モータに供給する給電ステップと
を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車両の制御方法において、
前記給電ステップは、前記一次電流と前記駆動電流の位相が同一である場合には、前記一次電流の全てを前記ジェネレータから前記第２の給電経路を介して前記モータに供給するステップである
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド車両の制御方法において、
前記一次電流の振幅の絶対値から前記駆動電流の振幅の絶対値を減算した差分値を判定する差分値判定ステップと、
前記一次電流と前記駆動電流の位相が同一である場合において、前記差分値が０よりも大きいときは、前記一次電流の一部を電源装置に流し、前記差分値が０よりも小さいときは、前記電源装置から不足分の電流を補填する電流量調整ステップと
を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項４】
内燃機関と、
前記内燃機関に駆動されて交流の一次電流を発電するジェネレータと、
前記一次電流を一旦直流電流に変換した後、再度、交流の二次電流に変換して車両を駆動するモータに出力する第１の給電経路と、
前記一次電流を直接前記モータに導通可能に前記第１の給電経路と並列に設けられ、前記一次電流の波形を変換可能な第２の給電経路と、
前記第２の給電経路に設けられた半導体スイッチと、
各給電経路の通電を制御する制御装置と
を備えたハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、
前記車両の運転状態を判定する運転状態判定部と、
前記一次電流の少なくとも位相を判定する一次電流判定部と、
前記運転状態判定部の判定に基づいて、前記モータに供給されるべき駆動電流の少なくとも位相を判定する駆動電流判定部と、
前記一次電流と前記駆動電流の位相が同一である場合に、前記一次電流の少なくとも一部を前記半導体スイッチに変換させて、前記ジェネレータから前記第２の給電経路を介して前記モータに供給するように給電を制御する給電制御部と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項４記載のハイブリッド車両において、
前記給電制御部は、前記一次電流と前記駆動電流の位相が同一である場合には、前記一次電流の全てを前記ジェネレータから前記第２の給電経路を介して前記モータに供給するものである
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項６】
請求項４または５記載のハイブリッド車両において、
前記制御装置は、
前記一次電流の振幅の絶対値から前記駆動電流の振幅の絶対値を減算した差分値を判定する差分値判定部と、
前記一次電流と前記駆動電流の位相が同一である場合において、前記差分値が０よりも大きいときは、前記一次電流の一部を電源装置に流し、前記差分値が０よりも小さいときは、前記電源装置から不足分の電流を補填する電流調整部と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド車両の制御方法および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の制御方法およびハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、内燃機関によってジェネレータを駆動し、該ジェネレータ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。ジェネレータによって生成される交流の一次電流とモータに供給されるべき電流の波形が異なるため、特許文献１の構成では、ジェネレータとモータとの間にコンバータとインバータとを直列に接続し、ジェネレータが生成した一次電流をコンバータで一旦、直流電流に変換し、変換された直流電流をインバータで交流の二次電流に戻してモータに供給するようにしている。
【特許文献１】特開平１１−２２０８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来は、モータに供給される電流を常にコンバータとインバータで変換していたので、二度にわたる変換による損失が少なからず生じ、電源装置から電力持ち出しが大きくなるという問題を回避することができなかった。
【０００４】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、ジェネレータの生成した電力を有効利用することのできるハイブリッド車両の制御方法およびハイブリッド車両を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、内燃機関に駆動されて交流の一次電流を発電するジェネレータと、前記一次電流を一旦直流電流に変換した後、再度、交流の二次電流に変換して車両を駆動するモータに出力する第１の給電経路と、前記一次電流を直接前記モータに導通可能に前記第１の給電経路と並列に設けられ、前記一次電流の波形を変換可能な第２の給電経路とを備えたハイブリッド車両の制御方法であって、前記車両の運転状態を判定する運転状態判定ステップと、前記一次電流の少なくとも位相を判定する一次電流判定ステップと、前記運転状態判定ステップに基づいて、前記モータに供給されるべき駆動電流の少なくとも位相を判定する駆動電流判定ステップと、前記一次電流と前記駆動電流の位相が同一である場合に、前記一次電流の少なくとも一部を、前記ジェネレータから前記第２の給電経路を介して前記モータに供給する給電ステップとを備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法である。この態様では、一次電流と駆動電流の位相が同一である場合には、一次電流をジェネレータから第２の給電経路を介してモータに供給しているので、コンバータ・インバータによる２度の電流変換を行った場合に比べて変換損失を低減しつつ、ジェネレータの交流電流によってモータを駆動することができ、エネルギー損失を可及的に低減して車両を走行することができる。
【０００６】
好ましい態様において、前記給電ステップは、前記一次電流と前記駆動電流の位相が同一である場合には、前記一次電流の全てを前記ジェネレータから前記第２の給電経路を介して前記モータに供給するステップである。この態様では、第２の給電経路の稼働率を高め、一層、変換損失を低減しつつ、ジェネレータの交流電流によってモータを駆動することができ、エネルギー損失を可及的に低減して車両を走行することができる。
【０００７】
好ましい態様において、前記一次電流の振幅の絶対値から前記駆動電流の振幅の絶対値を減算した差分値を判定する差分値判定ステップと、前記一次電流と前記駆動電流の位相が同一である場合において、前記差分値が０よりも大きいときは、前記一次電流の一部を電源装置に流し、前記差分値が０よりも小さいときは、前記電源装置から不足分の電流を補填する電流量調整ステップとを備えている。この態様では、ジェネレータによって生成された一次電流が駆動電流に比べて大きいときは、余剰電流が電源装置に流されることによって、電源装置が蓄電され、効率的に回生されるとともに、ジェネレータによって生成された一次電流が駆動電流に比べて小さいときは、電源装置から不足分の電流が供給されることによって、最適な駆動電流を維持することができる。また、余剰電流があるときは電源装置に蓄電されるとともに、一次電流と駆動電流との差分値がマイナスになったときにのみ電源装置からモータに給電すればよいので、電源装置電流の節約を図ることも可能になる。
【０００８】
本発明の別の態様は、内燃機関と、前記内燃機関に駆動されて交流の一次電流を発電するジェネレータと、前記一次電流を一旦直流電流に変換した後、再度、交流の二次電流に変換して車両を駆動するモータに出力する第１の給電経路と、前記一次電流を直接前記モータに導通可能に前記第１の給電経路と並列に設けられ、前記一次電流の波形を変換可能な第２の給電経路と、前記第２の給電経路に設けられた半導体スイッチと、各給電経路の通電を制御する制御装置とを備えたハイブリッド車両であって、前記制御装置は、前記車両の運転状態を判定する運転状態判定部と、前記一次電流の少なくとも位相を判定する一次電流判定部と、前記運転状態判定部の判定に基づいて、前記モータに供給されるべき駆動電流の少なくとも位相を判定する駆動電流判定部と、前記一次電流と前記駆動電流の位相が同一である場合に、前記一次電流の少なくとも一部を前記半導体スイッチに変換させて、前記ジェネレータから前記第２の給電経路を介して前記モータに供給するように給電を制御する給電制御部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。
【０００９】
好ましい態様に係るハイブリッド車両において、前記給電制御部は、前記一次電流と前記駆動電流の位相が同一である場合には、前記一次電流の全てを前記ジェネレータから前記第２の給電経路を介して前記モータに供給するものである。
【００１０】
好ましい態様に係るハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記一次電流の振幅の絶対値から前記駆動電流の振幅の絶対値を減算した差分値を判定する差分値判定部と、前記一次電流と前記駆動電流の位相が同一である場合において、前記差分値が０よりも大きいときは、前記一次電流の一部を電源装置に流し、前記差分値が０よりも小さいときは、前記電源装置から不足分の電流を補填する電流調整部とを備えている。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明は、一次電流と駆動電流の位相が同一である場合には、一次電流をジェネレータから第２の給電経路を介してモータに供給しているので、コンバータ・インバータによる２度の電流変換を行った場合に比べて変換損失を低減しつつ、ジェネレータの交流電流によってモータを駆動することができ、エネルギー損失を可及的に低減して車両を走行することができる結果、ジェネレータの生成した電力を有効利用することができるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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る。
【００１４】
図１を参照して、本実施形態に係るハイブリッド車両は、内燃機関１０と、この内燃機関１０によって駆動されるジェネレータ２０とを有しているシリーズハイブリッド車両である。
【００１５】
内燃機関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。
【００１６】
ジェネレータ２０は、内燃機関１０のクランク軸１０ａに連結された例えば３相の多相発電機であり、内燃機関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内燃機関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。ジェネレータ２０には、図略のジェネレータトルクコントローラが設けられており、このジェネレータトルクコントローラを介して後述する制御ユニット１００に制御されるように構成されている。
【００１７】
ジェネレータ２０は、第１インバータ２１に接続されている。第１インバータ２１は、ジェネレータ２０の相数ｎに対応した複数組の素子を有している。各素子は、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。第１インバータ２１の出力端子は、ＤＣバスライン２２に接続されている。ＤＣバスライン２２には、コンデンサＣ１が接続されている。
【００１８】
本実施形態においては、このＤＣバスライン２２に第２インバータ２３が接続されており、これらジェネレータ２０、ＤＣバスライン２２、並びに第２インバータ２３が３相の第１の給電経路を構成している。
【００１９】
第２インバータ２３は、負荷となる多相モータ２５の相数に応じた複数組の素子を有している。各素子は、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。また、第２インバータ２３は、モータ２５に接続されている。そして、第１インバータ２１から出力された直流電流を二次電流としての交流電流に変換し、モータ２５に通電するように構成されている。
【００２０】
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。モータ２５には、図略のモータトルクコントローラが設けられており、このモータトルクコントローラを介して後述する制御ユニット１００に制御されるように構成されている。
【００２１】
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。
【００２２】
次に、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。
【００２３】
バイパス回路４０は、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。
【００２４】
図２は、図１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。
【００２５】
図２も参照して、各ＡＣバイパススイッチ４１〜４３は、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、詳しくは後述する制御ユニット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。
【００２６】
図１を参照して、同図に示したハイブリッド車両は、制御ユニット（ＰＣＭ：Ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｏｄｕｌｅ）１００によって制御される。
【００２７】
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。
【００２８】
図３は、図１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１００を示すブロック図である。
【００２９】
図１および図３を参照して、制御ユニット１００の入力要素としては、ハイブリッド車両の運転状態を判定するための車速センサＳＮ１、アクセル開度センサＳＮ２、並びにブレーキセンサＳＮ３が含まれている。また、ジェネレータ２０からモータ２５への給電を制御するために、種々のセンサが設けられている。
【００３０】
まず、ジェネレータ２０の状態を検出するために、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電流センサＳＮ４と、回転速度を検出するジェネレータ回転角センサＳＮ５とが設けられ、制御ユニット１００に接続されている。
【００３１】
次に、給電方向や電源装置３０による給電／回生等を制御するために、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ＳＮ６が設けられ、電源装置３０には、バッテリ電圧（蓄電量検出）センサＳＮ７が設けられ、それぞれ制御ユニット１００に接続されている。
【００３２】
さらに、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には、モータ電流センサＳＮ８と、モータ回転角センサＳＮ９とが設けられ、制御ユニット１００に接続されている。
【００３３】
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２１、２３、ＡＣバイパススイッチ４１〜４３が含まれる。
【００３４】
図示の例において、制御ユニット１００は、運転状態判定部１０１、一次電流判定部１０２、駆動電流判定部１０３、差分値判定部１０４、給電制御部１１０、電流調整部１１１、クランキング制御部１１２、回生運転制御部１１３、並びに内燃機関制御部１１４を論理的に構成している。
【００３５】
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ＳＮ１〜ＳＮ９の検出に基づいて判定する論理的なモジュールである。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走行時において、回転速度と出力電流とで決まるジェネレータ２０の動作点を判定する機能も備えている。
【００３６】
一次電流判定部１０２は、ジェネレータ２０が作動することによって生成される交流電流の位相や振幅、周波数をジェネレータ電流センサＳＮ４の検出値に基づいて判定する論理的なモジュールである。
【００３７】
駆動電流判定部１０３は、モータ２５が作動するために必要な交流電流の位相や振幅、周波数を、運転状態判定部１０１の判定やモータ２５の仕様に基づく制御パラメータ等によって判定する論理的なモジュールである。
【００３８】
差分値判定部１０４は、一次電流判定部１０２によって判定された一次電流Ｇｉの振幅の絶対値から駆動電流判定部１０３によって判定された駆動電流Ｄｉの振幅の絶対値の差分値を制御パラメータとして演算し、判定する論理的なモジュールである。
【００３９】
給電制御部１１０は、モータ２５を作動させるための給電制御、具体的には、供給源をジェネレータ２０にするか、電源装置３０にするか、双方にするかを選択的に判定する制御を司る論理的なモジュールである。
【００４０】
電流調整部１１１は、給電制御部１１０によってジェネレータ２０からモータ２５に電力を供給する際、差分値を演算して、過剰電流が生じている場合には電源装置３０に流すとともに、不足電流が生じている場合には、電源装置３０から不足分をモータ２５に補填するように電流を制御する論理的なモジュールである。
【００４１】
クランキング制御部１１２は、ジェネレータ２０を用いて内燃機関１０を始動する制御を司る論理的なモジュールである。
【００４２】
回生運転制御部１１３は、電源装置３０のバッテリ回生時の運転を制御する論理的なモジュールである。
【００４３】
内燃機関制御部１１４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、内燃機関１０の回転速度を制御して、ジェネレータ２０の回転速度を制御する論理的なモジュールである。
【００４４】
図４および図５は、本実施形態に係る制御ユニット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。また、図６は、図４および図５の制御例に基づくタイミングチャートの一例である。
【００４５】
まず、図４を参照して、本実施形態において、制御ユニット１００は、車速センサＳＮ１、アクセル開度センサＳＮ２、ブレーキセンサＳＮ３、バッテリ電圧センサＳＮ７を初めとする各種入力要素の信号が読み取られ、これによって、車両の運転状態が検出される（ステップＳ１０）。
【００４６】
次いで、制御ユニット１００は、読み取った入力要素の信号から、ハイブリッド車両が駆動（力行）中であるか否かについて判定する（ステップＳ１１）。
【００４７】
仮に、ハイブリッド車両が停止中またはバッテリ回生運転中であった場合、制御ユニット１００は、回生運転中であるか否かを判定し（ステップＳ１２）、回生運転中であれば、回生運転制御部１１３による回生運転制御サブルーチンに戻ってステップＳ１０に移行する（ステップＳ１３）。なお、回生運転制御サブルーチンそのものは、周知の制御手順をそのまま採用することができるので、その詳細については説明を省略する。また、ステップＳ１２において、回生制御中でない場合（停止時等）は、そのままステップＳ１０に移行する。
【００４８】
他方、ステップＳ１１において、車両駆動中であると判定された場合、制御ユニット１００は、ジェネレータ２０の一次電流特性、モータ２５の駆動電流特性、電源装置３０の充放電量を判定する（ステップＳ１４）。ここで「電流特性」は、当該電流の振幅、位相、周波数、周期等のパラメータを含む概念である。
【００４９】
これら電流特性や、充放電量が決定された後、制御ユニット１００は、ジェネレータ２０による発電が必要であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。仮にジェネレータ２０による発電が不要な場合には、電源装置３０の電力を第２インバータ２３のスイッチング制御によりモータ２５に供給し（ステップＳ１６）、ステップＳ１０に移行する。
【００５０】
ステップＳ１５において、ジェネレータ２０による発電が必要な運転領域では、図５に示すように、制御ユニット１００は、内燃機関１０が駆動しているか否かを判定する（ステップＳ１８）。仮に内燃機関１０が駆動していない場合、制御ユニット１００は、ジェネレータ２０をスタータモータとして機能させ、内燃機関１０が駆動するまで、ジェネレータ２０による内燃機関１０のクランキング制御を実行する（ステップＳ１９）。このクランキング動作では、第１インバータ２１に電源装置３０から給電し、第１インバータ２１のスイッチング制御によって電源装置３０からの電流をジェネレータ２０に流すことによって実行される。内燃機関１０が駆動すると、制御ユニット１００は、ジェネレータ電流センサＳＮ４の検出値と、モータ電流センサＳＮ８の検出値とを読み取り（ステップＳ２０）、各検出値から判定されるジェネレータ２０の一次電流Ｇｉの位相とモータ２５の駆動電流Ｄｉの位相とが同期しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。ここで位相の同期とは、ジェネレータ２０の一次電流Ｇｉの符号の向きがモータ２５の駆動電流Ｄｉの符号の向きと等しいことをいう（図６参照）。
【００５１】
仮に一次電流Ｇｉが一次電流Ｇｉと駆動電流Ｄｉの位相が同期していない場合（図６において、位相Ｐ１、Ｐ３等の場合）、制御ユニット１００は、従来と同様に、第１、第２インバータ２１、２３のスイッチング制御により、一次電流Ｇｉを一旦直流に変換し、その後、駆動電流Ｄｉに適合した交流電流に再変換して、モータ２５に給電し（ステップＳ２２）、ステップＳ１０に移行する。
【００５２】
他方、一次電流Ｇｉと駆動電流Ｄｉの位相が同期している場合（図６において、位相Ｐ２、Ｐ４等の場合）、制御ユニット１００は、一次電流Ｇｉの振幅の絶対値から駆動電流Ｄｉの振幅の絶対値を減算した差分値を演算し、この差分値が０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２３）。例えば、図６の例において、位相Ｐ２２、Ｐ４２では、一次電流Ｇｉの振幅の方が駆動電流Ｄｉの振幅よりも絶対値が大きくなっている。このような位相Ｐ２２、Ｐ４２では、バイパス回路４０のＡＣバイパススイッチ４１〜４３のＯＮ／ＯＦＦ制御によって一次電流Ｇｉの波形を補正してモータ２５に給電し（ステップＳ２４）、ステップＳ１０に移行する。このステップＳ２４におけるＡＣバイパススイッチ４１〜４３のＯＮ／ＯＦＦ制御の際、ＤＣバスライン２２の電位差を低く制御することによって、一部の余剰電流を電源装置３０に充電することが可能になる（図６参照）。
【００５３】
他方、ステップＳ２３において、差分値が０である場合、または、マイナスの場合（すなわち、一次電流Ｇｉよりも駆動電流Ｄｉの方が振幅の絶対値が大きい場合）、制御ユニット１００は、まず、バイパス回路４０のＡＣバイパススイッチ４１〜４３をＯＮにし（ステップＳ２５）、次いで、差分値が０であるか否かを判定して（ステップＳ２６）、差分値が０である場合には、そのままステップＳ１０に移行する一方、差分値がマイナスである場合（図６において、位相Ｐ２１、Ｐ４１、Ｐ４３等の場合）には、不足電力分を電源装置３０から出力し、第２インバータ２３で変換し、補完した上でモータ２５に供給して（ステップＳ２７）、ステップＳ１０に移行する。
【００５４】
以上説明したように本実施形態は、内燃機関１０と、内燃機関１０に駆動されて交流の一次電流を発電するジェネレータ２０と、一次電流Ｇｉを一旦直流電流に変換した後、再度、交流の二次電流に変換して車両を駆動するモータ２５に出力する第１の給電経路（ジェネレータ２０、ＤＣバスライン２２、第２インバータ２３）と、ジェネレータ２０を直接モータ２５に接続するように第１の給電経路と並列に設けられ、ジェネレータ２０が生成した一次電流Ｇｉの波形を変換可能な第２の給電経路（バイパス回路４０）と、第２の給電経路に設けられた半導体スイッチとしてのＡＣバイパススイッチ４１〜４３と、各給電経路の通電を制御する制御装置としての制御ユニット１００とを備えたハイブリッド車両であって、制御ユニット１００は、車両の運転状態を判定する運転状態判定部１０１と、ジェネレータ２０の生成した一次電流Ｇｉの少なくとも位相を判定する一次電流判定部１０２と、運転状態判定部１０１の判定に基づいて、モータ２５に供給されるべき駆動電流Ｄｉの少なくとも位相を判定する駆動電流判定部１０３と、一次電流Ｇｉと駆動電流Ｄｉの位相が同一である場合に、一次電流Ｇｉの少なくとも一部をジェネレータ２０からＡＣバイパススイッチ４１〜４３経由でモータ２５に供給するように給電を制御する給電制御部１１０とを備えている。
【００５５】
しかして、本実施形態によれば、一次電流Ｇｉと駆動電流Ｄｉの位相が同一である場合には、一次電流Ｇｉをジェネレータ２１から第２の給電経路（バイパス回路４０）を介してモータ２５に供給しているので、コンバータ・インバータによる２度の電流変換を行った場合に比べて変換損失を低減しつつ、ジェネレータ２０の交流電流によってモータ２５を駆動することができ、エネルギー損失を可及的に低減して車両を走行することができる。
【００５６】
また本実施形態では、一次電流Ｇｉの振幅の絶対値から駆動電流Ｄｉの振幅の絶対値を減算した差分値を判定する差分値判定ステップ（ステップＳ２３）と、一次電流Ｇｉと駆動電流Ｄｉの位相が同一である場合において、差分値が０よりも大きいときは、ジェネレータ２０の電流の一部を電源装置３０に流し、差分値が０よりも小さいときは、電源装置３０から不足分の電流を補填する電流量調整ステップ（ステップＳ２４〜Ｓ２７）とを備えている。このため本実施形態では、ジェネレータ２０によって生成された一次電流Ｇｉが駆動電流Ｄｉに比べて大きいときは、余剰電流が電源装置３０に流されることによって、電源装置３０が蓄電され、効率的に回生されるとともに、ジェネレータ２０によって生成された一次電流Ｇｉが駆動電流Ｄｉに比べて小さいときは、電源装置３０から不足分の電流が供給されることによって、最適な駆動電流Ｄｉを維持することができる。また、余剰電流があるときは電源装置３０に蓄電されるとともに、一次電流Ｇｉの振幅の絶対値と駆動電流Ｄｉの振幅の絶対値との差分値がマイナスになったときにのみ電源装置３０からモータ２５に給電すればよいので、電源装置３０から供給される電流の節約を図ることも可能になる。
【００５７】
上述した実施の形態は、本発明の好ましい具体例を例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。
【００５８】
例えば、給電ステップ（ステップＳ２４〜Ｓ２７）は、一次電流Ｇｉと駆動電流Ｄｉの位相が同一である場合には、一次電流Ｇｉの全てをジェネレータ２０から第２の給電経路（バイパス回路４０）を介してモータ２５に供給するステップであってもよい。その場合には、第２の給電経路の稼働率を高め、一層、変換損失を低減しつつ、ジェネレータ２０の交流電流によってモータ２５を駆動することができ、エネルギー損失を可及的に低減して車両を走行することができる。
【００５９】
また別の態様として、図１、図３に示した第１インバータ２１に代えて、ダイオード整流器を設けてもよい。
【００６０】
また、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。
【００６１】
さらに、図５のフローチャートにおいて、位相を判定するための入力要素としては、ステップＳ２０の各電流センサＳＮ４、ＳＮ８に代えて、それぞれの回転角センサＳＮ５、ＳＮ９を採用してもよい。或いは、各電流センサＳＮ４、ＳＮ８と回転角センサＳＮ５、ＳＮ９の双方を用いて判定制御を実行してもよい。
【００６２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】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。
【図２】図１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。
【図３】図１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。
【図４】本実施形態に係る制御例を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る制御例を示すフローチャートである。
【図６】図４および図５の制御例に基づくタイミングチャートの一例である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  内燃機関
２０  ジェネレータ
２１  第１インバータ
２３  第２インバータ
２５  多相モータ
３０  電源装置
４０  バイパス回路（第２の給電経路の一例）
４１-４３  ＡＣバイパススイッチ（半導体スイッチの一例）
１００  制御ユニット（制御装置の一例）
１０１  運転状態判定部
１０２  一次電流判定部
１０３  駆動電流判定部
１０４  差分値判定部
１１０  給電制御部
１１１  電流調整部
１１２  クランキング制御部
１１３  回生運転制御部
１１４  内燃機関制御部
Ｃ１  コンデンサ
Ｄｉ  駆動電流
Ｇｉ  一次電流
ＳＮ１  車速センサ
ＳＮ２  アクセル開度センサ
ＳＮ３  ブレーキセンサ
ＳＮ４  ジェネレータ電流センサ
ＳＮ５  ジェネレータ回転角センサ
ＳＮ６  バスライン電圧センサ
ＳＮ７  バッテリ電圧センサ
ＳＮ８  モータ電流センサ
ＳＮ９  モータ回転角センサ
【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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