JP2009284630A

JP2009284630A - Charge controller and vehicle with the same

Info

Publication number: JP2009284630A
Application number: JP2008132973A
Authority: JP
Inventors: Seiji Iyasu; 誠二居安; Toru Wakimoto; 亨脇本; Takaya Soma; 貴也相馬; Hichirosai Oyobe; 七郎斎及部
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2009-12-03

Abstract

【課題】車両に搭載された蓄電装置を外部交流電源から充電する際に発生するスイッチング騒音を低減可能な充電制御装置を提供する。
【解決手段】外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時、外部交流電源６０から電源プラグ５０および電力線ＮＬ１，ＮＬ２を介してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２に電力が供給される。そして、ＥＣＵ３０は、インバータ２０については、Ｕ相アーム２２のみＰＷＭ制御し、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６の上下アームをオフさせる。また、ＥＣＵ３０は、インバータ１０については、ＰＷＭ制御することなく、外部交流電源６０の極性に応じて上下アームを交互にオンさせる。
【選択図】図１A charging control device capable of reducing switching noise generated when a power storage device mounted on a vehicle is charged from an external AC power supply is provided.
At the time of charging power storage device B from external AC power source 60, power is supplied from external AC power source 60 to neutral points N1, N2 of motor generators MG1, MG2 via power plug 50 and power lines NL1, NL2. . Then, ECU 30 performs PWM control only on U-phase arm 22 for inverter 20 to turn off the upper and lower arms of V-phase arm 24 and W-phase arm 26. Further, the ECU 30 alternately turns on the upper and lower arms according to the polarity of the external AC power supply 60 without PWM control for the inverter 10.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、充電制御装置およびそれを備えた車両に関し、特に、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の交流電源（以下、単に「外部交流電源」とも称する。）から充電する充電制御装置およびそれを備えた車両に関する。 The present invention relates to a charge control device and a vehicle including the same, and in particular, a charge control device that charges a power storage device mounted on the vehicle from an AC power supply outside the vehicle (hereinafter also simply referred to as “external AC power supply”) and It relates to a vehicle equipped with the same.

特開２００７−３１８９７０号公報（特許文献１）は、２つの交流モータの中性点を介して、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の商用電源から充電する電力制御装置を開示する。この電力制御装置においては、商用電源の電圧の実効値および位相ならびに蓄電装置に対する充電電力指令値に基づいて、中性点に接続された電力入力線に流す電流の指令値であって商用電源の電圧と同相の電流指令値が生成される。そして、その生成された電流指令値に基づいて、２つの交流モータに対応する２つのインバータの零相電圧が制御される。 Japanese Patent Laying-Open No. 2007-318970 (Patent Document 1) discloses a power control device that charges a power storage device mounted on a vehicle from a commercial power supply outside the vehicle via neutral points of two AC motors. In this power control device, based on the effective value and phase of the voltage of the commercial power source and the charging power command value for the power storage device, the command value of the current flowing through the power input line connected to the neutral point A current command value in phase with the voltage is generated. Based on the generated current command value, the zero-phase voltages of the two inverters corresponding to the two AC motors are controlled.

この電力制御装置によれば、各交流モータにおいて各相コイルに同量かつ同位相の充電電流が流され、各インバータにおいて直流電流に変換されて蓄電装置が充電される（特許文献１参照）。
特開２００７−３１８９７０号公報特開平４−２９５２０２号公報特開平８−１２６１２１号公報 According to this power control device, charging current of the same amount and phase flows in each phase coil in each AC motor, and each inverter converts the current into DC current and charges the power storage device (see Patent Document 1).
JP 2007-318970 A JP-A-4-295202 JP-A-8-126121

しかしながら、上記の特開２００７−３１８９７０号公報に開示される電力制御装置においては、各交流モータにおいて各相コイルに同量かつ同位相の電流が流れるので、各相コイルの磁束が互いに打ち消しあうことによりモータの等価的なインダクタンスは小さい。このため、モータ内に流れる電流のリップル成分が大きくなり、モータから発生するスイッチング騒音が大きくなるという問題がある。 However, in the power control device disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-318970, since the same amount and the same phase current flows in each phase coil in each AC motor, the magnetic fluxes in each phase coil cancel each other. Therefore, the equivalent inductance of the motor is small. For this reason, there is a problem that the ripple component of the current flowing in the motor is increased and the switching noise generated from the motor is increased.

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両に搭載された蓄電装置を外部交流電源から充電する際に発生するスイッチング騒音を低減可能な充電制御装置およびそれを備えた車両を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a charge control device capable of reducing switching noise generated when a power storage device mounted on a vehicle is charged from an external AC power source. And providing a vehicle equipped with the same.

この発明によれば、充電制御装置は、車両に搭載された蓄電装置を外部交流電源から充電する充電制御装置であって、第１および第２の三相交流回転電機と、第１および第２のインバータと、電源プラグと、電力線対と、制御ユニットとを備える。第１および第２の三相交流回転電機の各々は、星型結線された固定子巻線を含む。第１および第２のインバータは、第１および第２の三相交流回転電機にそれぞれ対応して設けられる。電源プラグは、外部交流電源に接続される。電力線対は、第１の三相交流回転電機の中性点および第２の三相交流回転電機の中性点と電源プラグとの間に配設される。制御ユニットは、第１および第２のインバータのいずれか一方については一相または二相分の上下アームをオフさせ残余の相をパルス幅変調法を用いて制御し、かつ、他方のインバータについてはパルス幅変調法を用いることなく外部交流電源の極性に応じて上下アームを交互にオンさせることによって、外部交流電源から蓄電装置を充電するように構成される。 According to the present invention, the charge control device is a charge control device that charges the power storage device mounted on the vehicle from the external AC power source, and includes the first and second three-phase AC rotating electric machines, the first and second Inverter, a power plug, a power line pair, and a control unit. Each of the first and second three-phase AC rotating electric machines includes a star-connected stator winding. The first and second inverters are provided corresponding to the first and second three-phase AC rotating electric machines, respectively. The power plug is connected to an external AC power source. The power line pair is disposed between the neutral point of the first three-phase AC rotating electric machine and the neutral point of the second three-phase AC rotating electric machine and the power plug. The control unit turns off the upper and lower arms for one phase or two phases for one of the first and second inverters and controls the remaining phase using the pulse width modulation method, and for the other inverter The power storage device is configured to be charged from the external AC power supply by alternately turning on the upper and lower arms according to the polarity of the external AC power supply without using the pulse width modulation method.

この発明においては、外部交流電源から蓄電装置の充電時、外部交流電源から電源プラグおよび電力線対を介して第１の三相交流回転電機の中性点および第２の三相交流回転電機の中性点に電力が供給される。そして、制御ユニットは、第１および第２のインバータのいずれか一方については一相または二相分の上下アームをオフさせ残余の相をパルス幅変調法を用いて制御し、かつ、他方のインバータについてはパルス幅変調法を用いることなく外部交流電源の極性に応じて上下アームを交互にオンさせるので、一方のインバータにおいて上下アームがオフされる相の電流が常時零となる。これにより、その一方のインバータに対応する三相交流回転電機において、各相巻線の磁束が互いに打ち消しあう状態が全く発生せず、通電される巻線のインダクタンスが十分に活用される。 In the present invention, when the power storage device is charged from the external AC power source, the neutral point of the first three-phase AC rotating electric machine and the second three-phase AC rotating electric machine are connected from the external AC power source via the power plug and the power line pair. Power is supplied to the sex point. The control unit turns off the upper and lower arms for one phase or two phases for either one of the first and second inverters and controls the remaining phase using the pulse width modulation method, and the other inverter Since the upper and lower arms are alternately turned on according to the polarity of the external AC power supply without using the pulse width modulation method, the current of the phase in which the upper and lower arms are turned off in one inverter is always zero. Thus, in the three-phase AC rotating electric machine corresponding to the one inverter, a state in which the magnetic fluxes of the phase windings cancel each other does not occur at all, and the inductance of the energized winding is fully utilized.

好ましくは、制御ユニットは、他方のインバータに対応する三相交流回転電機の中性点に外部交流電源から正の電圧が与えられているとき、他方のインバータの上アームをオンさせる。 Preferably, the control unit turns on the upper arm of the other inverter when a positive voltage is applied from the external AC power source to the neutral point of the three-phase AC rotating electric machine corresponding to the other inverter.

好ましくは、充電制御装置は、回転角検出装置をさらに備える。回転角検出装置は、一方のインバータに対応する三相交流回転電機の回転角を検出する。そして、制御ユニットは、回転角検出装置によって検出される回転角に基づいて、一方のインバータにおいて上下アームをオフさせる相を選択する。 Preferably, the charge control device further includes a rotation angle detection device. The rotation angle detection device detects the rotation angle of the three-phase AC rotating electric machine corresponding to one inverter. Then, the control unit selects a phase for turning off the upper and lower arms in one inverter based on the rotation angle detected by the rotation angle detection device.

また、好ましくは、制御ユニットは、一方のインバータにおいて上下アームをオフさせる相を所定時間毎に切替える。 Preferably, the control unit switches a phase in which the upper and lower arms are turned off in one inverter every predetermined time.

また、この発明によれば、充電制御装置は、車両に搭載された蓄電装置を外部交流電源から充電する充電制御装置であって、第１および第２の三相交流回転電機と、第１および第２のインバータと、電源プラグと、電力線対と、制御ユニットとを備える。第１および第２の三相交流回転電機の各々は、星型結線された固定子巻線を含む。第１および第２のインバータは、第１および第２の三相交流回転電機にそれぞれ対応して設けられる。電源プラグは、外部交流電源に接続される。電力線対は、第１の三相交流回転電機の中性点および第２の三相交流回転電機の中性点と電源プラグとの間に配設される。制御ユニットは、第１および第２のインバータのいずれか一方については一相または二相分の上下アームをオフさせ残余の相をパルス幅変調法を用いて制御し、かつ、他方のインバータについては一相または二相分の上下アームをオフさせ残余の相を一方のインバータに対して反転動作となるようにパルス幅変調法を用いて制御することによって、外部交流電源から蓄電装置を充電するように構成される。 According to the present invention, the charge control device is a charge control device for charging a power storage device mounted on a vehicle from an external AC power source, the first and second three-phase AC rotating electric machines, A second inverter, a power plug, a power line pair, and a control unit are provided. Each of the first and second three-phase AC rotating electric machines includes a star-connected stator winding. The first and second inverters are provided corresponding to the first and second three-phase AC rotating electric machines, respectively. The power plug is connected to an external AC power source. The power line pair is disposed between the neutral point of the first three-phase AC rotating electric machine and the neutral point of the second three-phase AC rotating electric machine and the power plug. The control unit turns off the upper and lower arms for one phase or two phases for one of the first and second inverters and controls the remaining phase using the pulse width modulation method, and for the other inverter The power storage device is charged from an external AC power supply by controlling the remaining phase by using the pulse width modulation method so that the upper and lower arms for one phase or two phases are turned off and the remaining phase is inverted with respect to one inverter. Configured.

この発明においては、外部交流電源から蓄電装置の充電時、外部交流電源から電源プラグおよび電力線対を介して第１の三相交流回転電機の中性点および第２の三相交流回転電機の中性点に電力が供給される。そして、制御ユニットは、第１および第２のインバータのいずれか一方については一相または二相分の上下アームをオフさせ残余の相をパルス幅変調法を用いて制御し、かつ、他方のインバータについては一相または二相分の上下アームをオフさせ残余の相を一方のインバータに対して反転動作となるようにパルス幅変調法を用いて制御するので、各インバータにおいて上下アームがオフされる相の電流が常時零となる。これにより、各三相交流回転電機において、各相巻線の磁束が互いに打ち消しあう状態が全く発生せず、通電される巻線のインダクタンスが十分に活用される。 In the present invention, when the power storage device is charged from the external AC power source, the neutral point of the first three-phase AC rotating electric machine and the second three-phase AC rotating electric machine are connected from the external AC power source via the power plug and the power line pair. Power is supplied to the sex point. The control unit turns off the upper and lower arms for one phase or two phases for either one of the first and second inverters and controls the remaining phase using the pulse width modulation method, and the other inverter Is controlled by using the pulse width modulation method so that the upper and lower arms for one phase or two phases are turned off and the remaining phase is inverted with respect to one inverter, the upper and lower arms are turned off in each inverter. The phase current is always zero. Thereby, in each three-phase AC rotating electric machine, a state in which the magnetic fluxes of the respective phase windings cancel each other does not occur at all, and the inductance of the energized winding is fully utilized.

好ましくは、充電制御装置は、第１および第２の回転角検出装置をさらに備える。第１および第２の回転角検出装置は、第１および第２の三相交流回転電機の回転角をそれぞれ検出する。そして、制御ユニットは、第１の回転角検出装置によって検出される回転角に基づいて第１のインバータにおいて上下アームをオフさせる相を選択し、第２の回転角検出装置によって検出される回転角に基づいて第２のインバータにおいて上下アームをオフさせる相を選択する。 Preferably, the charge control device further includes first and second rotation angle detection devices. The first and second rotation angle detection devices detect the rotation angles of the first and second three-phase AC rotating electric machines, respectively. The control unit selects a phase for turning off the upper and lower arms in the first inverter based on the rotation angle detected by the first rotation angle detection device, and the rotation angle detected by the second rotation angle detection device. Based on the above, the phase for turning off the upper and lower arms in the second inverter is selected.

また、好ましくは、制御ユニットは、第１および第２のインバータの各々において上下アームをオフさせる相を所定時間毎に切替える。 Preferably, the control unit switches a phase for turning off the upper and lower arms in each of the first and second inverters every predetermined time.

また、この発明によれば、車両は、上述したいずれかの充電制御装置を備える。第１および第２のインバータは、蓄電装置から電力を受けて第１および第２の三相交流回転電機をそれぞれ駆動可能である。そして、第１および第２の三相交流回転電機の少なくとも一方は、対応のインバータにより駆動されて車両の駆動トルクを発生する。 According to the invention, the vehicle includes any one of the above-described charging control devices. The first and second inverters can drive the first and second three-phase AC rotating electric machines by receiving electric power from the power storage device. At least one of the first and second three-phase AC rotating electric machines is driven by a corresponding inverter to generate a driving torque of the vehicle.

上記の発明によれば、外部交流電源から蓄電装置の充電時、パルス幅変調法を用いて制御されるインバータに対応する三相交流回転電機において、各相巻線の磁束が互いに打ち消しあう状態が全く発生せず、通電される巻線のインダクタンスが十分に活用されるので、車両に搭載された蓄電装置を外部交流電源から充電する際に発生するスイッチング騒音を効果的に低減することができる。 According to the above invention, in the three-phase AC rotating electrical machine corresponding to the inverter controlled using the pulse width modulation method when charging the power storage device from the external AC power source, the state in which the magnetic fluxes of the windings of each phase cancel each other Since no inductance is generated and the inductance of the energized winding is sufficiently utilized, switching noise generated when the power storage device mounted on the vehicle is charged from the external AC power source can be effectively reduced.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による充電制御装置を搭載した車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体構成図である。図１を参照して、このハイブリッド車両１００は、エンジン２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割装置４と、駆動輪６とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置Ｂと、インバータ１０，２０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０とをさらに備える。 [Embodiment 1]
1 is an overall configuration diagram of a hybrid vehicle shown as an example of a vehicle equipped with a charge control device according to Embodiment 1 of the present invention. Referring to FIG. 1, hybrid vehicle 100 includes an engine 2, motor generators MG 1 and MG 2, a power split device 4, and drive wheels 6. Hybrid vehicle 100 further includes power storage device B, inverters 10 and 20, and ECU (Electronic Control Unit) 30.

さらに、ハイブリッド車両１００は、コンデンサＣ１と、正極線ＰＬと、負極線ＮＬと、電圧センサ７２と、電流センサ８２，８４と、レゾルバ９４，９６とをさらに備える。また、さらに、ハイブリッド車両１００は、電力線ＮＬ１，ＮＬ２と、電源プラグ５０と、コンデンサＣ２と、電圧センサ７４と、電流センサ８６とをさらに備える。 Hybrid vehicle 100 further includes a capacitor C1, a positive line PL, a negative line NL, a voltage sensor 72, current sensors 82 and 84, and resolvers 94 and 96. Further, hybrid vehicle 100 further includes power lines NL1 and NL2, a power plug 50, a capacitor C2, a voltage sensor 74, and a current sensor 86.

このハイブリッド車両１００は、エンジン２およびモータジェネレータＭＧ２を動力源として走行する。動力分割装置４は、エンジン２とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに結合されてこれらの間で動力を分割する。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン２の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車両１００に組込まれ、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪６を駆動する電動機としてハイブリッド車両１００に組込まれる。 This hybrid vehicle 100 travels using engine 2 and motor generator MG2 as power sources. Power split device 4 is coupled to engine 2 and motor generators MG1 and MG2 to split the power between them. Motor generator MG1 operates as a generator driven by engine 2 and is incorporated in hybrid vehicle 100 as an electric motor that can start engine 2, and motor generator MG2 It is incorporated in the hybrid vehicle 100 as an electric motor to be driven.

蓄電装置Ｂの正極および負極は、それぞれ正極線ＰＬおよび負極線ＮＬに接続される。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間に接続される。インバータ１０は、Ｕ相アーム１２、Ｖ相アーム１４およびＷ相アーム１６を含む。Ｕ相アーム１２、Ｖ相アーム１４およびＷ相アーム１６は、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間に並列に接続される。Ｕ相アーム１２は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１１，Ｑ１２と、ｎｐｎ型トランジスタＱ１１，Ｑ１２にそれぞれ逆並列に接続されるダイオードＤ１１，Ｄ１２とから成る。Ｖ相アーム１４は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１３，Ｑ１４と、ｎｐｎ型トランジスタＱ１３，Ｑ１４にそれぞれ逆並列に接続されるダイオードＤ１３，Ｄ１４とから成る。Ｗ相アーム１６は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１５，Ｑ１６と、ｎｐｎ型トランジスタＱ１５，Ｑ１６にそれぞれ逆並列に接続されるダイオードＤ１５，Ｄ１６とから成る。 The positive electrode and the negative electrode of power storage device B are connected to positive electrode line PL and negative electrode line NL, respectively. Capacitor C1 is connected between positive electrode line PL and negative electrode line NL. Inverter 10 includes a U-phase arm 12, a V-phase arm 14, and a W-phase arm 16. U-phase arm 12, V-phase arm 14 and W-phase arm 16 are connected in parallel between positive electrode line PL and negative electrode line NL. U-phase arm 12 includes npn transistors Q11 and Q12 connected in series, and diodes D11 and D12 connected in antiparallel to npn transistors Q11 and Q12, respectively. V-phase arm 14 includes npn transistors Q13 and Q14 connected in series, and diodes D13 and D14 connected in antiparallel to npn transistors Q13 and Q14, respectively. W-phase arm 16 includes npn transistors Q15 and Q16 connected in series, and diodes D15 and D16 connected in antiparallel to npn transistors Q15 and Q16, respectively.

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る。なお、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用いてもよい。 Note that, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) can be used as the above-described npn-type transistor and the following npn-type transistors in this specification. A power switching element such as a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) may be used instead of the npn transistor.

モータジェネレータＭＧ１は、三相コイル４２をステータコイルとして含む。三相コイル４２を形成するＵ相コイルＵ１、Ｖ相コイルＶ１およびＷ相コイルＷ１の一端は、互いに接続されて中性点Ｎ１を形成し、Ｕ相コイルＵ１、Ｖ相コイルＶ１およびＷ相コイルＷ１の他端は、インバータ１０のＵ相アーム１２、Ｖ相アーム１４およびＷ相アーム１６の各々における上下アームの接続点にそれぞれ接続される。 Motor generator MG1 includes a three-phase coil 42 as a stator coil. One ends of the U-phase coil U1, the V-phase coil V1, and the W-phase coil W1 that form the three-phase coil 42 are connected to each other to form a neutral point N1, and the U-phase coil U1, the V-phase coil V1, and the W-phase coil The other end of W1 is connected to the connection point of the upper and lower arms in each of U-phase arm 12, V-phase arm 14 and W-phase arm 16 of inverter 10.

インバータ２０は、Ｕ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６を含む。モータジェネレータＭＧ２は、三相コイル４４をステータコイルとして含む。インバータ２０およびモータジェネレータＭＧ２の構成は、それぞれインバータ１０およびモータジェネレータＭＧ１と同様である。 Inverter 20 includes a U-phase arm 22, a V-phase arm 24 and a W-phase arm 26. Motor generator MG2 includes a three-phase coil 44 as a stator coil. The configurations of inverter 20 and motor generator MG2 are the same as inverter 10 and motor generator MG1, respectively.

電力線ＮＬ１の一方端は、三相コイル４２の中性点Ｎ１に接続され、その他方端は、電源プラグ５０に接続される。また、電力線ＮＬ２の一方端は、三相コイル４４の中性点Ｎ２に接続され、その他方端は、電源プラグ５０に接続される。コンデンサＣ２は、電力線ＮＬ１と電力線ＮＬ２との間に接続される。 One end of power line NL1 is connected to neutral point N1 of three-phase coil 42, and the other end is connected to power plug 50. Further, one end of power line NL2 is connected to neutral point N2 of three-phase coil 44, and the other end is connected to power plug 50. Capacitor C2 is connected between power line NL1 and power line NL2.

蓄電装置Ｂは、再充電可能な直流電源であり、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成る。蓄電装置Ｂは、インバータ１０および／または２０へ直流電力を供給し、また、インバータ１０および／または２０によって充電される。なお、蓄電装置Ｂとして、大容量のキャパシタを用いてもよい。 The power storage device B is a rechargeable DC power source, and includes, for example, a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion. Power storage device B supplies DC power to inverters 10 and / or 20, and is charged by inverters 10 and / or 20. Note that a large-capacity capacitor may be used as the power storage device B.

コンデンサＣ１は、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間の電圧変動成分を低減する。電圧センサ７２は、コンデンサＣ１の端子間電圧、すなわち負極線ＮＬに対する正極線ＰＬの電圧ＶＤＣを検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。 Capacitor C1 reduces a voltage fluctuation component between positive line PL and negative line NL. Voltage sensor 72 detects a voltage across terminals of capacitor C1, that is, voltage VDC of positive line PL with respect to negative line NL, and outputs the detected value to ECU 30.

インバータ１０は、ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＭ１に基づいて、正極線ＰＬから受ける直流電力を三相交流電力に変換し、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１０は、エンジン２の動力を用いてモータジェネレータＭＧ１が発電した三相交流電力をＥＣＵ３０からの信号ＰＷＭ１に基づいて直流電力に変換し、その変換した直流電力を正極線ＰＬへ出力する。 Inverter 10 converts DC power received from positive line PL into three-phase AC power based on signal PWM1 from ECU 30, and drives motor generator MG1. Inverter 10 converts the three-phase AC power generated by motor generator MG1 using the power of engine 2 into DC power based on signal PWM1 from ECU 30, and outputs the converted DC power to positive line PL. .

インバータ２０は、ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＭ２に基づいて、正極線ＰＬから受ける直流電力を三相交流電力に変換し、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、インバータ２０は、車両の制動時、駆動輪６から受ける車両の運動エネルギーを用いてモータジェネレータＭＧ２が発電した三相交流電力をＥＣＵ３０からの信号ＰＷＭ２に基づいて直流電力に変換し、その変換した直流電力を正極線ＰＬへ出力する。 Inverter 20 converts DC power received from positive line PL into three-phase AC power based on signal PWM2 from ECU 30, and drives motor generator MG2. Inverter 20 also converts the three-phase AC power generated by motor generator MG2 using the kinetic energy of the vehicle received from drive wheels 6 into the DC power based on signal PWM2 from ECU 30 when the vehicle is braked. The direct current power is output to the positive line PL.

ここで、電源プラグ５０が接続される外部交流電源（たとえば系統電源）６０から交流電力が入力されると、インバータ１０，２０は、信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２に基づいて、外部交流電源６０から電源プラグ５０および電力線ＮＬ１，ＮＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる交流電力を直流電力に変換し、蓄電装置Ｂを充電する。 Here, when AC power is input from an external AC power supply (for example, system power supply) 60 to which the power plug 50 is connected, the inverters 10 and 20 are connected to the power plug 50 from the external AC power supply 60 based on the signals PWM1 and PWM2. AC power applied to neutral points N1 and N2 via power lines NL1 and NL2 is converted to DC power, and power storage device B is charged.

コンデンサＣ２は、電源プラグ５０が接続される外部交流電源６０へのリップルの影響を抑制する。電圧センサ７４は、電力線ＮＬ１，ＮＬ２間の電圧すなわち外部交流電源６０の電圧ＶＡＣを検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。電流センサ８６は、電力線ＮＬ２に流れる電流ＩＡＣを検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。なお、電流センサ８６によって電力線ＮＬ１に流れる電流を検出してもよい。 Capacitor C2 suppresses the influence of ripple on external AC power supply 60 to which power supply plug 50 is connected. Voltage sensor 74 detects the voltage between power lines NL1 and NL2, that is, voltage VAC of external AC power supply 60, and outputs the detected value to ECU 30. Current sensor 86 detects current IAC flowing through power line NL2, and outputs the detected value to ECU 30. Note that the current flowing through the power line NL1 may be detected by the current sensor 86.

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々は、三相交流回転電機であり、たとえば三相交流同期電動発電機から成る。モータジェネレータＭＧ１は、インバータ１０によって回生駆動され、エンジン２の動力を用いて発電した三相交流電力をインバータ１０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２の始動時、インバータ１０によって力行駆動され、エンジン２をクランキングする。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ２０によって力行駆動され、駆動輪６を駆動するための駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、車両の制動時、インバータ２０によって回生駆動され、駆動輪６から受ける車両の運動エネルギーを用いて発電した三相交流電力をインバータ２０へ出力する。 Each of motor generators MG1 and MG2 is a three-phase AC rotating electric machine, and is composed of, for example, a three-phase AC synchronous motor generator. Motor generator MG 1 is regeneratively driven by inverter 10, and outputs three-phase AC power generated using the power of engine 2 to inverter 10. Motor generator MG1 is driven by power by inverter 10 when engine 2 is started, and cranks engine 2. Motor generator MG 2 is driven by power by inverter 20 and generates drive torque for driving drive wheels 6. Motor generator MG2 is regeneratively driven by inverter 20 during braking of the vehicle, and outputs to inverter 20 three-phase AC power generated using the kinetic energy of the vehicle received from drive wheels 6.

電流センサ８２は、モータジェネレータＭＧ１の各相コイルに流れるモータ電流Ｉ１を検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。電流センサ８４は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルに流れるモータ電流Ｉ２を検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。レゾルバ９４は、モータジェネレータＭＧ１のロータの回転角θ１を検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。レゾルバ９６は、モータジェネレータＭＧ２のロータの回転角θ２を検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。 Current sensor 82 detects motor current I1 flowing through each phase coil of motor generator MG1, and outputs the detected value to ECU 30. Current sensor 84 detects motor current I2 flowing through each phase coil of motor generator MG2, and outputs the detected value to ECU 30. Resolver 94 detects rotation angle θ1 of the rotor of motor generator MG1, and outputs the detected value to ECU 30. Resolver 96 detects the rotation angle θ2 of the rotor of motor generator MG2, and outputs the detected value to ECU 30.

ＥＣＵ３０は、インバータ１０，２０によりモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれインバータ１０，２０へ出力する。 ECU 30 generates signals PWM1 and PWM2 for driving motor generators MG1 and MG2 by inverters 10 and 20, respectively, and outputs the generated signals PWM1 and PWM2 to inverters 10 and 20, respectively.

また、ＥＣＵ３０は、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時、外部交流電源６０から中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる交流電力を直流電力に変換して蓄電装置Ｂを充電するようにインバータ１０，２０を制御するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれインバータ１０，２０へ出力する。 In addition, when charging power storage device B from external AC power supply 60, ECU 30 converts AC power applied from external AC power supply 60 to neutral points N1 and N2 into DC power to charge power storage device B so as to charge power storage device B. , 20 are generated to control signals PWM1, PWM2, and the generated signals PWM1, PWM2 are output to inverters 10, 20, respectively.

図２は、図１に示したＥＣＵ３０の機能ブロック図である。図２を参照して、ＥＣＵ３０は、第１インバータ制御部３２と、第２インバータ制御部３４と、充電制御部３６とを含む。 FIG. 2 is a functional block diagram of ECU 30 shown in FIG. Referring to FIG. 2, ECU 30 includes a first inverter control unit 32, a second inverter control unit 34, and a charge control unit 36.

充電制御部３６は、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時、第１および第２インバータ制御部３２，３４へそれぞれ出力される信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２を活性化する。そして、充電制御部３６は、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣの各検出値に基づいて、外部交流電源６０から中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる交流電力を直流電力に変換して蓄電装置Ｂへ出力するようにインバータ１０，２０を制御するための指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成し、その生成した指令ＡＣ１，ＡＣ２をそれぞれ第１および第２インバータ制御部３２，３４へ出力する。 Charging control unit 36 activates signals CTL1 and CTL2 output to first and second inverter control units 32 and 34, respectively, when power storage device B is charged from external AC power supply 60. Charging control unit 36 converts AC power applied from external AC power supply 60 to neutral points N1 and N2 to DC power based on the detected values of voltage VAC and current IAC, and outputs the DC power to power storage device B. Thus, the commands AC1 and AC2 for controlling the inverters 10 and 20 are generated, and the generated commands AC1 and AC2 are output to the first and second inverter control units 32 and 34, respectively.

具体的には、充電制御部３６は、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいて、インバータ２０のＵ相アーム２２をＰＷＭ（パルス幅変調）制御するための指令ＡＣ２を生成する。また、充電制御部３６は、電圧ＶＡＣの極性（すなわち外部交流電源６０の極性）に応じてインバータ１０の上下アームを交互にオンさせるための指令ＡＣ１を生成する。より詳しくは、充電制御部３６は、電圧ＶＡＣが正のとき（電力線ＮＬ１の電圧が電力線ＮＬ２の電圧よりも高いときを正とする。）インバータ１０の上アームをオンさせ、電圧ＶＡＣが負のときインバータ１０の下アームをオンさせるための指令ＡＣ１を生成する。 Specifically, charge control unit 36 generates command AC2 for PWM (pulse width modulation) control of U-phase arm 22 of inverter 20 based on voltage VAC and current IAC. In addition, charging control unit 36 generates command AC1 for alternately turning on the upper and lower arms of inverter 10 according to the polarity of voltage VAC (that is, the polarity of external AC power supply 60). More specifically, the charging control unit 36 turns on the upper arm of the inverter 10 when the voltage VAC is positive (when the voltage of the power line NL1 is higher than the voltage of the power line NL2), and the voltage VAC is negative. The command AC1 for turning on the lower arm of the inverter 10 is generated.

なお、外部交流電源６０の周波数は、上記のＰＷＭ制御におけるキャリア周波数すなわちインバータ２０のＵ相アーム２２のスイッチング周波数よりも十分低いものとする。すなわち、インバータ１０においては外部交流電源６０の電圧ＶＡＣの極性に応じて上下アームが交互にオンされるところ、その切替周波数は、ＰＷＭ制御によるスイッチング周波数よりも十分低いものとする。たとえば、外部交流電源６０の周波数は、系統電源周波数であり、ＰＷＭ制御されるＵ相アーム２２のスイッチング周波数は、数ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ程度である。 It is assumed that the frequency of external AC power supply 60 is sufficiently lower than the carrier frequency in the above PWM control, that is, the switching frequency of U-phase arm 22 of inverter 20. That is, in the inverter 10, when the upper and lower arms are alternately turned on according to the polarity of the voltage VAC of the external AC power supply 60, the switching frequency is sufficiently lower than the switching frequency by PWM control. For example, the frequency of external AC power supply 60 is the system power supply frequency, and the switching frequency of U-phase arm 22 that is PWM-controlled is about several kHz to 10 kHz.

第１インバータ制御部３２は、充電制御部３６からの信号ＣＴＬ１が非活性化されているとき、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬ間の電圧ＶＤＣの検出値、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１、ならびにモータジェネレータＭＧ１のモータ電流Ｉ１および回転角θ１の各検出値に基づいて、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＭ１としてインバータ１０へ出力する。 When signal CTL1 from charge control unit 36 is inactivated, first inverter control unit 32 detects the detected value of voltage VDC between positive line PL and negative line NL, torque command value TR1 of motor generator MG1, and Based on each detected value of motor current I1 and rotation angle θ1 of motor generator MG1, a PWM signal for driving motor generator MG1 is generated, and the generated PWM signal is output to inverter 10 as signal PWM1.

一方、第１インバータ制御部３２は、信号ＣＴＬ１が活性化されているとき、充電制御部３６からの指令ＡＣ１に基づいて、外部交流電源６０の極性に応じてインバータ１０の上下アームを交互にオンさせるための信号ＰＷＭ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１をインバータ１０へ出力する。 On the other hand, when the signal CTL1 is activated, the first inverter control unit 32 turns on the upper and lower arms of the inverter 10 alternately according to the polarity of the external AC power supply 60 based on the command AC1 from the charge control unit 36. A signal PWM1 for generating the signal PWM1 is generated, and the generated signal PWM1 is output to the inverter 10.

第２インバータ制御部３４は、充電制御部３６からの信号ＣＴＬ２が非活性化されているとき、電圧ＶＤＣの検出値、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２、ならびにモータジェネレータＭＧ２のモータ電流Ｉ２および回転角θ２の各検出値に基づいて、モータジェネレータＭＧ２を駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＭ２としてインバータ２０へ出力する。 When signal CTL2 from charge control unit 36 is inactivated, second inverter control unit 34 detects detected value of voltage VDC, torque command value TR2 of motor generator MG2, and motor current I2 and rotation of motor generator MG2. Based on each detected value of the angle θ2, a PWM signal for driving motor generator MG2 is generated, and the generated PWM signal is output to inverter 20 as signal PWM2.

一方、第２インバータ制御部３４は、信号ＣＴＬ２が活性化されているとき、充電制御部３６からの指令ＡＣ２に基づいてＵ相アーム２２をＰＷＭ制御し、かつ、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６の上下アームをオフさせるための信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ２をインバータ２０へ出力する。 On the other hand, when signal CTL2 is activated, second inverter control unit 34 performs PWM control on U-phase arm 22 based on command AC2 from charge control unit 36, and V-phase arm 24 and W-phase arm A signal PWM 2 for turning off the upper and lower arms 26 is generated, and the generated signal PWM 2 is output to the inverter 20.

図３は、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるときの図１に示したシステムの等価回路図である。図３を参照して、インバータ１０は、外部交流電源６０の極性に応じて各相同時に上下アームが交互にオンされるので、インバータ１０の各相アームは纏めて示され、三相コイル４２の各相コイルも纏めて示されている。また、インバータ２０のＶ相アーム２４およびＷ相アーム２６は上下アームがオフされるので、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６においてはダイオードのみが示されている。 FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the system shown in FIG. 1 when power storage device B is charged from external AC power supply 60. Referring to FIG. 3, in the inverter 10, the upper and lower arms are alternately turned on at the same time in accordance with the polarity of the external AC power supply 60. Each phase coil is also shown collectively. Further, since the upper and lower arms of the V-phase arm 24 and the W-phase arm 26 of the inverter 20 are turned off, only the diode is shown in the V-phase arm 24 and the W-phase arm 26.

外部交流電源６０の極性が正のとき（中性点Ｎ１の電位の方が中性点Ｎ２の電位よりも高いとき）、インバータ１０においては、上アームがオンされ、下アームはオフされる。インバータ２０においては、外部交流電源６０の電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいてＵ相アーム２２がＰＷＭ制御される。Ｕ相アーム２２の上アームがオンされると、外部交流電源６０から中性点Ｎ１、三相コイル４２、インバータ１０の上アーム、正極線ＰＬ、Ｕ相アーム２２の上アーム、三相コイル４４のＵ相コイルＵ２、および中性点Ｎ２を順次介して回路が形成され、Ｕ相コイルＵ２が励磁される。そして、Ｕ相アーム２２の上アームがオフされると（下アームがオン）、Ｕ相コイルＵ２に蓄えられた電磁エネルギーが放出され、蓄電装置Ｂが充電される。 When the polarity of external AC power supply 60 is positive (when the potential at neutral point N1 is higher than the potential at neutral point N2), in inverter 10, the upper arm is turned on and the lower arm is turned off. In inverter 20, U-phase arm 22 is PWM-controlled based on voltage VAC and current IAC of external AC power supply 60. When the upper arm of the U-phase arm 22 is turned on, the neutral point N1, the three-phase coil 42, the upper arm of the inverter 10, the positive line PL, the upper arm of the U-phase arm 22, and the three-phase coil 44 from the external AC power supply 60 are turned on. A circuit is formed sequentially through the U-phase coil U2 and the neutral point N2, and the U-phase coil U2 is excited. When the upper arm of U-phase arm 22 is turned off (lower arm is turned on), electromagnetic energy stored in U-phase coil U2 is released, and power storage device B is charged.

ここで、インバータ１０の下アームは常時オフされているので、インバータ２０のＶ相アーム２４およびＷ相アーム２６の下アームのダイオードに順方向の電圧がかかることはなく、三相コイル４４のＶ相コイルＶ２およびＷ相コイルＷ２に電流が流れることはない。したがって、三相コイル４４において各相コイルの磁束が互いに打ち消しあう状態は一切発生せず、Ｕ相コイルＵ２のインダクタンスを十分に活用することができる。 Here, since the lower arm of the inverter 10 is always off, no forward voltage is applied to the diodes of the lower arm of the V-phase arm 24 and the W-phase arm 26 of the inverter 20, and the V of the three-phase coil 44 is not applied. No current flows through the phase coil V2 and the W-phase coil W2. Therefore, in the three-phase coil 44, the state in which the magnetic fluxes of the respective phase coils cancel each other does not occur at all, and the inductance of the U-phase coil U2 can be fully utilized.

一方、外部交流電源６０の極性が負のとき（中性点Ｎ２の電位の方が中性点Ｎ１の電位よりも高いとき）、インバータ１０においては、上アームがオフされ、下アームがオンされる。インバータ２０のＵ相アーム２２の下アームがオンされると、外部交流電源６０から中性点Ｎ２、三相コイル４４のＵ相コイルＵ２、Ｕ相アーム２２の下アーム、負極線ＮＬ、インバータ１０の下アーム、三相コイル４２、および中性点Ｎ１を順次介して回路が形成され、Ｕ相コイルＵ２が励磁される。そして、Ｕ相アーム２２の下アームがオフされると（上アームがオン）、Ｕ相コイルＵ２に蓄えられた電磁エネルギーが放出され、蓄電装置Ｂが充電される。 On the other hand, when the polarity of external AC power supply 60 is negative (when the potential at neutral point N2 is higher than the potential at neutral point N1), in inverter 10, the upper arm is turned off and the lower arm is turned on. The When the lower arm of the U-phase arm 22 of the inverter 20 is turned on, the neutral point N2, the U-phase coil U2 of the three-phase coil 44, the lower arm of the U-phase arm 22, the negative line NL, the inverter 10 A circuit is formed sequentially through the lower arm, the three-phase coil 42, and the neutral point N1, and the U-phase coil U2 is excited. When the lower arm of U-phase arm 22 is turned off (the upper arm is turned on), electromagnetic energy stored in U-phase coil U2 is released, and power storage device B is charged.

ここで、インバータ１０の上アームは常時オフされているので、インバータ２０のＶ相アーム２４およびＷ相アーム２６の上アームのダイオードに順方向の電圧がかかることはなく、三相コイル４４のＶ相コイルＶ２およびＷ相コイルＷ２に電流が流れることはない。したがって、外部交流電源６０の極性が負の場合にも、三相コイル４４において各相コイルの磁束が互いに打ち消しあう状態は一切発生せず、Ｕ相コイルＵ２のインダクタンスを十分に活用することができる。 Here, since the upper arm of the inverter 10 is always off, no forward voltage is applied to the diodes of the upper arm of the V-phase arm 24 and the W-phase arm 26 of the inverter 20, and the V-phase of the three-phase coil 44 is not applied. No current flows through the phase coil V2 and the W-phase coil W2. Therefore, even when the polarity of the external AC power supply 60 is negative, the state in which the magnetic fluxes of the respective phase coils cancel each other does not occur in the three-phase coil 44, and the inductance of the U-phase coil U2 can be fully utilized. .

図４は、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時における波形図である。図４を参照して、電圧ＶＡＣが正である時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４においては、インバータ１０については上アームが常時オンされ、インバータ２０については、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいてインバータ２０のＵ相アーム２２がＰＷＭ制御され、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６は上下アームともオフされる。一方、電圧ＶＡＣが負になる時刻ｔ２〜ｔ３，ｔ４以降においては、インバータ１０の下アームが常時オンされる。 FIG. 4 is a waveform diagram during charging of power storage device B from external AC power supply 60. Referring to FIG. 4, at times t1 to t2 and t3 to t4 when voltage VAC is positive, the upper arm is always turned on for inverter 10, and inverter 20 is inverter 20 based on voltage VAC and current IAC. The U-phase arm 22 is PWM-controlled, and the V-phase arm 24 and the W-phase arm 26 are both turned off. On the other hand, after time t2 to t3 and t4 when voltage VAC becomes negative, the lower arm of inverter 10 is always turned on.

このような動作により、インバータ間電圧（インバータ１０の出力電圧とインバータ２０のＵ相電圧との差）は図に示されるようになり、電圧ＶＡＣに同期した充電電流を外部交流電源６０から得ることができる。 By such an operation, the voltage between the inverters (the difference between the output voltage of the inverter 10 and the U-phase voltage of the inverter 20) is as shown in the figure, and a charging current synchronized with the voltage VAC is obtained from the external AC power supply 60. Can do.

図５は、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時におけるより詳細な波形図である。なお、この図５では、外部交流電源６０の極性が正（電圧ＶＡＣが正）のときの波形図が代表的に示される。図５を参照して、時刻ｔ１１〜ｔ１２，ｔ１３〜ｔ１４においては、インバータ１０の上アームがオンされ、インバータ２０のＵ相アーム２２の上アームがオンされる（このスイッチング状態を「モードＭＤ１」とする。）。また、時刻ｔ１１以前，ｔ１２〜ｔ１３，ｔ１４以降においては、インバータ１０の上アームがオンされ、インバータ２０のＵ相アーム２２の上アームがオフされる（モードＭＤ２）。 FIG. 5 is a more detailed waveform diagram at the time of charging power storage device B from external AC power supply 60. FIG. 5 representatively shows a waveform diagram when the polarity of external AC power supply 60 is positive (voltage VAC is positive). Referring to FIG. 5, at times t11 to t12 and t13 to t14, the upper arm of inverter 10 is turned on, and the upper arm of U-phase arm 22 of inverter 20 is turned on (this switching state is referred to as “mode MD1”. And). Before time t11, and after t12 to t13, t14, the upper arm of inverter 10 is turned on, and the upper arm of U-phase arm 22 of inverter 20 is turned off (mode MD2).

モードＭＤ１の期間においては、上述のように、モータジェネレータＭＧ２のＵ相コイルＵ２に励磁電流が流れ、Ｕ相コイルＵ２が励磁される。そして、モードＭＤ２の期間になると、Ｕ相コイルＵ２に蓄えられた電磁エネルギーが放出され、蓄電装置Ｂが充電される。 During the mode MD1, as described above, an excitation current flows through the U-phase coil U2 of the motor generator MG2, and the U-phase coil U2 is excited. When the period of mode MD2 is reached, electromagnetic energy stored in U-phase coil U2 is released, and power storage device B is charged.

この実施の形態１では、外部交流電源６０の極性が正のとき、インバータ１０の下アームがオンされるモードが無いので、インバータ２０のＶ相アーム２４およびＷ相アーム２６の下アームのダイオードに順方向の電圧が印加されることが無い。したがって、モータジェネレータＭＧ２のＶ相コイルＶ２およびＷ相コイルＷ２に電圧はかからず、Ｖ相コイルＶ２およびＷ相コイルＷ２の電流は零である。これにより、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時に、モータジェネレータＭＧ２のＵ相コイルＵ２のインダクタンスが十分に活用される。 In the first embodiment, when the polarity of external AC power supply 60 is positive, there is no mode in which the lower arm of inverter 10 is turned on, so the diodes of the lower arm of V phase arm 24 and W phase arm 26 of inverter 20 No forward voltage is applied. Therefore, no voltage is applied to V-phase coil V2 and W-phase coil W2 of motor generator MG2, and the currents in V-phase coil V2 and W-phase coil W2 are zero. Thus, when charging power storage device B from external AC power supply 60, the inductance of U-phase coil U2 of motor generator MG2 is fully utilized.

以上のように、この実施の形態１においては、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時、インバータ２０を１相スイッチングとし（残余の２相は上下アームともオフ）、インバータ１０においては外部交流電源６０の極性に応じて上下アームを交互にオンするようにしたので、インバータ２０において上下アームがオフされる相の電流が常時零となる。すなわち、インバータ２０において完全な１相通電状態が形成される。これにより、インバータ２０において通電される相のコイルのインダクタンスが十分に活用され、電流リップルが低減される。したがって、この実施の形態１によれば、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂを充電する際にモータジェネレータから発生するスイッチング騒音を効果的に低減することができる。 As described above, in the first embodiment, when power storage device B is charged from external AC power supply 60, inverter 20 is set to one-phase switching (the remaining two phases are both off the upper and lower arms), and inverter 10 has an external AC Since the upper and lower arms are alternately turned on according to the polarity of the power supply 60, the current of the phase in which the upper and lower arms are turned off in the inverter 20 is always zero. That is, a complete one-phase energization state is formed in the inverter 20. Thereby, the inductance of the coil of the phase energized in the inverter 20 is fully utilized, and the current ripple is reduced. Therefore, according to the first embodiment, switching noise generated from the motor generator when charging power storage device B from external AC power supply 60 can be effectively reduced.

なお、上記においては、ＰＷＭ制御されるインバータ２０において、Ｕ相アーム２２をスイッチング制御し、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６の上下アームをオフするものとしたが、Ｖ相アーム２４またはＷ相アーム２６をスイッチング制御し、残余の相の上下アームをオフしてもよい。 In the above description, in the inverter 20 that is PWM controlled, the U-phase arm 22 is switched and the upper and lower arms of the V-phase arm 24 and the W-phase arm 26 are turned off. The arm 26 may be subjected to switching control, and the upper and lower arms of the remaining phase may be turned off.

また、上記においては、インバータ２０を１相スイッチング（残余の２相は上下アームともオフ）するものとしたが、インバータ２０を２相スイッチング（残余の１相は上下アームともオフ）するようにしてもよい。この場合にも、各相コイルの磁束が互いに打ち消しあうことを防止できるので、１相スイッチングの場合と同様の効果が得られる。 In the above description, the inverter 20 is switched in one phase (the remaining two phases are off for both the upper and lower arms). However, the inverter 20 is switched in two phases (the remaining one phase is turned off for both the upper and lower arms). Also good. Also in this case, since the magnetic fluxes of the respective phase coils can be prevented from canceling each other, the same effect as in the case of the one-phase switching can be obtained.

また、上記においては、インバータ２０を１相（または２相）スイッチングとし、外部交流電源６０の極性に応じてインバータ１０の上下アームを交互にオンするものとしたが、インバータ１０を１相（または２相）スイッチングとし、外部交流電源６０の極性に応じてインバータ２０の上下アームを交互にオンするようにしてもよい。 In the above description, the inverter 20 is set to one-phase (or two-phase) switching, and the upper and lower arms of the inverter 10 are alternately turned on according to the polarity of the external AC power supply 60. Two-phase switching may be used, and the upper and lower arms of the inverter 20 may be alternately turned on according to the polarity of the external AC power supply 60.

［実施の形態２］
実施の形態１では、インバータ１０，２０の一方において１相（または２相）のみＰＷＭ制御するとともに残余の相の上下アームをオフさせ、他方のインバータの上下アームを外部交流電源６０の極性に応じて交互にオンさせることによって、ＰＷＭ制御されるインバータに対応するモータジェネレータにおいて１相（または２相）通電状態を形成した。 [Embodiment 2]
In the first embodiment, only one phase (or two phases) is PWM controlled in one of inverters 10 and 20, the upper and lower arms of the remaining phase are turned off, and the upper and lower arms of the other inverter are set in accordance with the polarity of external AC power supply 60. By turning them on alternately, a one-phase (or two-phase) energization state was formed in the motor generator corresponding to the inverter controlled by PWM.

この実施の形態２では、インバータ１０，２０の双方において１相（または２相）のみＰＷＭ制御するとともに残余の相の上下アームをオフさせ、かつ、ＰＷＭ制御される相についてはインバータ１０，２０で互いに反転動作となるようにスイッチングさせることによって、各モータジェネレータにおいて１相（または２相）通電状態が形成される。 In the second embodiment, only one phase (or two phases) is PWM controlled in both inverters 10 and 20, the upper and lower arms of the remaining phases are turned off, and the phases controlled by PWM are controlled by inverters 10 and 20. By switching so as to invert each other, a one-phase (or two-phase) energization state is formed in each motor generator.

この実施の形態２による充電制御装置を搭載した車両の全体構成は、図１に示したハイブリッド車両１００と同じである。 The overall configuration of the vehicle equipped with the charging control apparatus according to the second embodiment is the same as that of hybrid vehicle 100 shown in FIG.

再び図２を参照して、この実施の形態２におけるＥＣＵ３０は、実施の形態１におけるＥＣＵの構成において、充電制御部３６に代えて充電制御部３６Ａを含む。 Referring again to FIG. 2, ECU 30 in the second embodiment includes a charge control unit 36 A in place of charge control unit 36 in the configuration of the ECU in the first embodiment.

充電制御部３６Ａは、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいて、インバータ１０のＵ相アーム１２をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ１を生成する。また、充電制御部３６Ａは、Ｕ相アーム１２に対して反転動作となるようにインバータ２０のＵ相アーム２２をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ２を生成する。なお、充電制御部３６Ａのその他の構成は、充電制御部３６と同じである。 Charging control unit 36A generates command AC1 for PWM control of U-phase arm 12 of inverter 10 based on voltage VAC and current IAC. Charging control unit 36 A generates command AC 2 for performing PWM control on U-phase arm 22 of inverter 20 so that the U-phase arm 12 is inverted. The remaining configuration of the charging control unit 36A is the same as that of the charging control unit 36.

そして、第１インバータ制御部３２は、充電制御部３６Ａからの信号ＣＴＬ１が活性化されているとき、充電制御部３６Ａからの指令ＡＣ１に基づいてＵ相アーム１２をＰＷＭ制御し、かつ、Ｖ相アーム１４およびＷ相アーム１６の上下アームをオフさせるための信号ＰＷＭ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１をインバータ１０へ出力する。 Then, when the signal CTL1 from the charging control unit 36A is activated, the first inverter control unit 32 performs PWM control on the U-phase arm 12 based on the command AC1 from the charging control unit 36A, and the V-phase Signal PWM1 for turning off upper and lower arms of arm 14 and W-phase arm 16 is generated, and the generated signal PWM1 is output to inverter 10.

また、第２インバータ制御部３４は、充電制御部３６Ａからの信号ＣＴＬ２が活性化されているとき、充電制御部３６Ａからの指令ＡＣ２に基づいてＵ相アーム２２をＰＷＭ制御し、かつ、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６の上下アームをオフさせるための信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ２をインバータ２０へ出力する。 Further, the second inverter control unit 34 performs PWM control on the U-phase arm 22 based on the command AC2 from the charging control unit 36A when the signal CTL2 from the charging control unit 36A is activated, and the V-phase A signal PWM2 for turning off the upper and lower arms of arm 24 and W-phase arm 26 is generated, and the generated signal PWM2 is output to inverter 20.

なお、Ｕ相アーム１２，２２の動作を互いに反転させるために、インバータ１０のＵ相アーム１２へ出力される信号の反転信号をインバータ２０のＵ相アーム２２へ出力し、または、インバータ２０のＵ相アーム２２へ出力される信号の反転信号をインバータ１０のＵ相アーム１２へ出力してもよい。 In order to invert the operations of the U-phase arms 12 and 22, an inverted signal of the signal output to the U-phase arm 12 of the inverter 10 is output to the U-phase arm 22 of the inverter 20. An inverted signal of the signal output to the phase arm 22 may be output to the U-phase arm 12 of the inverter 10.

図６は、実施の形態２において外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるときのシステムの等価回路図である。図６を参照して、インバータ１０のＶ相アーム１４およびＷ相アーム１６は上下アームがオフされるので、Ｖ相アーム１４およびＷ相アーム１６においてはダイオードのみが示されている。同様に、インバータ２０のＶ相アーム２４およびＷ相アーム２６も上下アームがオフされるので、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６においてはダイオードのみが示されている。 FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the system when power storage device B is charged from external AC power supply 60 in the second embodiment. Referring to FIG. 6, since the upper and lower arms of V-phase arm 14 and W-phase arm 16 of inverter 10 are turned off, only a diode is shown in V-phase arm 14 and W-phase arm 16. Similarly, since the upper and lower arms of the V-phase arm 24 and the W-phase arm 26 of the inverter 20 are also turned off, only the diode is shown in the V-phase arm 24 and the W-phase arm 26.

外部交流電源６０の極性が正のとき（中性点Ｎ１の電位の方が中性点Ｎ２の電位よりも高いとき）、インバータ１０のＵ相アーム１２の下アームがオンされると（インバータ２０においてはＵ相アーム２２の上アームがオンされる。）、外部交流電源６０から中性点Ｎ１、三相コイル４２のＵ相コイルＵ１、Ｕ相アーム１２の下アーム、負極線ＮＬ、Ｕ相アーム２２の下アーム、三相コイル４４のＵ相コイルＵ２、および中性点Ｎ２を順次介して回路が形成され、Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２が励磁される。そして、Ｕ相アーム１２の下アームがオフされると、Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２に蓄えられた電磁エネルギーが放出され、蓄電装置Ｂが充電される。なお、外部交流電源６０の極性が負のときも、同様に考えることができる。 When the polarity of external AC power supply 60 is positive (when the potential at neutral point N1 is higher than the potential at neutral point N2), when the lower arm of U-phase arm 12 of inverter 10 is turned on (inverter 20 The upper arm of the U-phase arm 22 is turned on.) From the external AC power supply 60, the neutral point N1, the U-phase coil U1 of the three-phase coil 42, the lower arm of the U-phase arm 12, the negative line NL, the U-phase A circuit is formed through the lower arm of the arm 22, the U-phase coil U2 of the three-phase coil 44, and the neutral point N2 in sequence, and the U-phase coils U1 and U2 are excited. When the lower arm of U-phase arm 12 is turned off, the electromagnetic energy stored in U-phase coils U1 and U2 is released, and power storage device B is charged. The same can be considered when the polarity of the external AC power supply 60 is negative.

図７は、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時における波形図である。図７を参照して、電圧ＶＡＣ（および電流ＩＡＣ）に基づいて、インバータ１０のＵ相アーム１２およびインバータ２０のＵ相アーム２２がＰＷＭ制御される。Ｕ相アーム１２，２２は、互いに反転動作となるようにスイッチング制御される。インバータ１０のＶ相アーム１４およびＷ相アーム１６ならびにインバータ２０のＶ相アーム２４およびＷ相アーム２６は、上下アームともオフされる。 FIG. 7 is a waveform diagram during charging of power storage device B from external AC power supply 60. Referring to FIG. 7, PWM control is performed on U-phase arm 12 of inverter 10 and U-phase arm 22 of inverter 20 based on voltage VAC (and current IAC). The U-phase arms 12 and 22 are subjected to switching control so as to perform reversal operations. V-phase arm 14 and W-phase arm 16 of inverter 10 and V-phase arm 24 and W-phase arm 26 of inverter 20 are both turned off.

このような動作により、インバータ間電圧（インバータ１０のＵ相電圧とインバータ２０のＵ相電圧との差）は図に示されるようになり、電圧ＶＡＣに同期した充電電流を外部交流電源６０から得ることができる。 By such an operation, the voltage between the inverters (the difference between the U-phase voltage of the inverter 10 and the U-phase voltage of the inverter 20) becomes as shown in the figure, and a charging current synchronized with the voltage VAC is obtained from the external AC power supply 60. be able to.

図８は、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時におけるより詳細な波形図である。なお、この図８でも、外部交流電源６０の極性が正（電圧ＶＡＣが正）のときの波形図が代表的に示される。図８を参照して、時刻ｔ１１以前，ｔ１２〜ｔ１３，ｔ１４以降においては、インバータ１０のＵ相アーム１２の上アームがオンされ、インバータ２０のＵ相アーム２２の下アームがオンされる（モードＭＤ２）。また、時刻ｔ１１〜ｔ１２，ｔ１３〜ｔ１４においては、Ｕ相アーム１２の下アームがオンされ、Ｕ相アーム２２の上アームがオンされる（モードＭＤ３）。 FIG. 8 is a more detailed waveform diagram during charging of power storage device B from external AC power supply 60. Note that FIG. 8 also representatively shows a waveform diagram when the polarity of the external AC power supply 60 is positive (voltage VAC is positive). Referring to FIG. 8, before time t11, t12 to t13, and after t14, the upper arm of U-phase arm 12 of inverter 10 is turned on, and the lower arm of U-phase arm 22 of inverter 20 is turned on (mode). MD2). At times t11 to t12 and t13 to t14, the lower arm of U-phase arm 12 is turned on and the upper arm of U-phase arm 22 is turned on (mode MD3).

モードＭＤ３の期間において、上述のように、モータジェネレータＭＧ１のＵ相コイルＵ１およびモータジェネレータＭＧ２のＵ相コイルＵ２に励磁電流が流れ、Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２が励磁される。そして、モードＭＤ２の期間になると、Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２に蓄えられた電磁エネルギーが放出され、蓄電装置Ｂが充電される。 In the period of mode MD3, as described above, an excitation current flows through U-phase coil U1 of motor generator MG1 and U-phase coil U2 of motor generator MG2, and U-phase coils U1 and U2 are excited. And when it becomes the period of mode MD2, the electromagnetic energy stored in U-phase coil U1, U2 is discharge | released, and the electrical storage apparatus B is charged.

この実施の形態２では、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々において、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルに電圧はかからず、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの電流は零である。これにより、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時に、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のＵ相コイルのインダクタンスが十分に活用される。 In the second embodiment, no voltage is applied to the V-phase coil and the W-phase coil in each of motor generators MG1 and MG2, and the currents in the V-phase coil and the W-phase coil are zero. Thereby, when charging power storage device B from external AC power supply 60, the inductance of the U-phase coil of motor generators MG1, MG2 is fully utilized.

以上のように、この実施の形態２においては、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時、インバータ１０，２０を１相スイッチングとし（残余の２相は上下アームともオフ）、スイッチングされる相についてインバータ１０，２０で互いに反転動作となるようにしたので、インバータ１０，２０において上下アームがオフされる相の電流が常時零となる。すなわち、インバータ１０，２０において完全な１相通電状態が形成される。これにより、通電される相のコイルのインダクタンスが十分に活用され、電流リップルが低減される。したがって、この実施の形態２によっても、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂを充電する際にモータジェネレータから発生するスイッチング騒音を効果的に低減することができる。 As described above, in the second embodiment, when power storage device B is charged from external AC power supply 60, inverters 10 and 20 are set to one-phase switching (the remaining two phases are both off the upper and lower arms), and the phase to be switched Since the inverters 10 and 20 perform the inverting operation, the current in the phase in which the upper and lower arms are turned off in the inverters 10 and 20 is always zero. That is, a complete one-phase energization state is formed in inverters 10 and 20. Thereby, the inductance of the coil of the phase to be energized is fully utilized, and the current ripple is reduced. Therefore, also according to the second embodiment, the switching noise generated from the motor generator when charging power storage device B from external AC power supply 60 can be effectively reduced.

なお、上記においては、インバータ１０のＵ相アーム１２およびインバータ２０のＵ相アーム２２をＰＷＭ制御するものとしたが、インバータ１０，２０の少なくとも一方において、Ｕ相アームに代えてＶ相アームまたはＷ相アームをＰＷＭ制御してもよい。 In the above description, the U-phase arm 12 of the inverter 10 and the U-phase arm 22 of the inverter 20 are PWM-controlled. However, in at least one of the inverters 10 and 20, a V-phase arm or W is used instead of the U-phase arm. The phase arm may be PWM controlled.

また、上記においては、インバータ１０，２０の各々を１相スイッチング（残余の２相は上下アームともオフ）するものとしたが、インバータ１０，２０の少なくとも一方を２相スイッチング（残余の１相は上下アームともオフ）するようにしてもよい。 In the above description, each of the inverters 10 and 20 is one-phase switching (the remaining two phases are both off the upper and lower arms), but at least one of the inverters 10 and 20 is two-phase switching (the remaining one phase is The upper and lower arms may be turned off).

［実施の形態３］
この実施の形態３では、インバータ１０，２０の一方において１相（または２相）のみＰＷＭ制御するとともに残余の相の上下アームをオフさせ、他方のインバータは三相同時にＰＷＭ制御する。この実施の形態３では、実施の形態１，２のように常時１相（または２相）通電状態を形成できないが、断続的に１相（または２相）通電状態を形成することができる。 [Embodiment 3]
In the third embodiment, only one phase (or two phases) is PWM controlled in one of the inverters 10 and 20, the upper and lower arms of the remaining phase are turned off, and the other inverter is PWM controlled simultaneously in three phases. In the third embodiment, the one-phase (or two-phase) energization state cannot always be formed as in the first and second embodiments, but the one-phase (or two-phase) energization state can be intermittently formed.

この実施の形態３による充電制御装置を搭載した車両の全体構成は、図１に示したハイブリッド車両１００と同じである。 The overall configuration of the vehicle equipped with the charging control apparatus according to the third embodiment is the same as that of hybrid vehicle 100 shown in FIG.

再び図２を参照して、この実施の形態３におけるＥＣＵ３０は、実施の形態１におけるＥＣＵの構成において、充電制御部３６に代えて充電制御部３６Ｂを含む。 Referring again to FIG. 2, ECU 30 in the third embodiment includes a charging control unit 36 B instead of charging control unit 36 in the configuration of the ECU in the first embodiment.

充電制御部３６Ｂは、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣに基づいて、インバータ１０，２０の双方をＰＷＭ制御するための指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成する。なお、充電制御部３６Ｂのその他の構成は、充電制御部３６と同じである。 Charging control unit 36B generates commands AC1 and AC2 for PWM control of both inverters 10 and 20 based on voltage VAC and current IAC. The remaining configuration of the charging control unit 36B is the same as that of the charging control unit 36.

そして、第１インバータ制御部３２は、充電制御部３６Ｂからの信号ＣＴＬ１が活性化されているとき、充電制御部３６Ｂからの指令ＡＣ１に基づいて、インバータ１０の各相アームを同時にＰＷＭ制御するための信号ＰＷＭ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１をインバータ１０へ出力する。 Then, when the signal CTL1 from the charge control unit 36B is activated, the first inverter control unit 32 performs PWM control simultaneously on each phase arm of the inverter 10 based on the command AC1 from the charge control unit 36B. The signal PWM1 is generated, and the generated signal PWM1 is output to the inverter 10.

また、第２インバータ制御部３４は、充電制御部３６Ｂからの信号ＣＴＬ２が活性化されているとき、充電制御部３６Ｂからの指令ＡＣ２に基づいてＵ相アーム２２をＰＷＭ制御し、かつ、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６の上下アームをオフさせるための信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ２をインバータ２０へ出力する。 The second inverter control unit 34 performs PWM control on the U-phase arm 22 based on the command AC2 from the charge control unit 36B when the signal CTL2 from the charge control unit 36B is activated, and the V-phase A signal PWM2 for turning off the upper and lower arms of arm 24 and W-phase arm 26 is generated, and the generated signal PWM2 is output to inverter 20.

再び図３を参照して、この実施の形態３において外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるときのシステムの等価回路は、図３に示される等価回路と同じである。実施の形態３では、インバータ１０の各相アームが同時にスイッチングされるので各相アームを纏めて示すことができ、等価回路図としては実施の形態１と同じになる。 Referring to FIG. 3 again, the equivalent circuit of the system when power storage device B is charged from external AC power supply 60 in the third embodiment is the same as the equivalent circuit shown in FIG. In the third embodiment, each phase arm of inverter 10 is switched simultaneously, so that each phase arm can be shown together, and the equivalent circuit diagram is the same as in the first embodiment.

外部交流電源６０の極性が正のとき（中性点Ｎ１の電位の方が中性点Ｎ２の電位よりも高いとき）、この実施の形態３では、インバータ１０の下アームがオンされる期間が発生するので、インバータ２０のＶ相アーム２４およびＷ相アーム２６の下アームのダイオードに順方向の電圧がかかり、三相コイル４４のＶ相コイルＶ２およびＷ相コイルＷ２にも電流が流れる。したがって、この期間は、三相コイル４４において各相コイルの磁束が互いに打ち消しあうこととなる。しかしながら、インバータ１０の上アームがオンされるその他の期間においては、実施の形態１で説明したように三相コイル４４のＶ相コイルＶ２およびＷ相コイルＷ２に電流が流れないので、Ｕ相コイルＵ２のインダクタンスを活用できる。 In the third embodiment, when the polarity of external AC power supply 60 is positive (when the potential at neutral point N1 is higher than the potential at neutral point N2), the period during which the lower arm of inverter 10 is turned on is Therefore, a forward voltage is applied to the diodes of the lower arm of the V-phase arm 24 and the W-phase arm 26 of the inverter 20, and current also flows through the V-phase coil V 2 and the W-phase coil W 2 of the three-phase coil 44. Accordingly, during this period, the magnetic fluxes of the respective phase coils cancel each other in the three-phase coil 44. However, during the other period in which the upper arm of inverter 10 is turned on, current does not flow through V-phase coil V2 and W-phase coil W2 of three-phase coil 44 as described in the first embodiment. The inductance of U2 can be utilized.

図９は、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時における波形図である。図９を参照して、電圧ＶＡＣ（および電流ＩＡＣ）に基づいて、インバータ１０の各相アームおよびインバータ２０のＵ相アーム２２がＰＷＭ制御される。インバータ１０の各相アームは、同時にスイッチングされる。インバータ２０のＶ相アーム２４およびＷ相アーム２６は、上下アームともオフされる。 FIG. 9 is a waveform diagram during charging of power storage device B from external AC power supply 60. Referring to FIG. 9, each phase arm of inverter 10 and U-phase arm 22 of inverter 20 are PWM-controlled based on voltage VAC (and current IAC). Each phase arm of inverter 10 is switched simultaneously. V-phase arm 24 and W-phase arm 26 of inverter 20 are both turned off.

図１０は、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂの充電時におけるより詳細な波形図である。なお、この図１０でも、外部交流電源６０の極性が正（電圧ＶＡＣが正）のときの波形図が代表的に示される。図１０を参照して、時刻ｔ１２〜ｔ１３においては、インバータ１０の上アームがオンされ、インバータ２０のＵ相アーム２２の上アームがオンされる（モードＭＤ１）。また、時刻ｔ１１〜ｔ１２，ｔ１３〜ｔ１４においては、インバータ１０の上アームがオンされ、Ｕ相アーム２２の下アームがオンされる（モードＭＤ２）。さらに、この実施の形態３では、時刻ｔ１１以前およびｔ１４以降において、インバータ１０の下アームがオンされ、Ｕ相アーム２２の下アームがオンされる（モードＭＤ４）。 FIG. 10 is a more detailed waveform diagram during charging of power storage device B from external AC power supply 60. FIG. 10 also representatively shows a waveform diagram when the polarity of external AC power supply 60 is positive (voltage VAC is positive). Referring to FIG. 10, from time t12 to t13, the upper arm of inverter 10 is turned on, and the upper arm of U-phase arm 22 of inverter 20 is turned on (mode MD1). At times t11 to t12 and t13 to t14, the upper arm of inverter 10 is turned on and the lower arm of U-phase arm 22 is turned on (mode MD2). Further, in the third embodiment, before time t11 and after t14, the lower arm of inverter 10 is turned on and the lower arm of U-phase arm 22 is turned on (mode MD4).

そして、このモードＭＤ４の期間において、上述のように、インバータ１０の下アームがオンされることによりモータジェネレータＭＧ２の各相コイルに同時に電流が流れる。しかしながら、インバータ１０の上アームがオンされるその他の期間（モードＭＤ１，ＭＤ２）においては、実施の形態１で説明したように、Ｖ相コイルＶ２およびＷ相コイルＷ２に電流は流れない。したがって、Ｕ相コイルＵ２のインダクタンスが活用される。 Then, during the mode MD4, as described above, the lower arm of inverter 10 is turned on, whereby a current flows through each phase coil of motor generator MG2. However, in other periods (modes MD1 and MD2) in which the upper arm of inverter 10 is turned on, as described in the first embodiment, no current flows through V-phase coil V2 and W-phase coil W2. Therefore, the inductance of U-phase coil U2 is utilized.

以上のように、この実施の形態３においては、常時１相通電状態は形成できないけれども、断続的に１相通電状態を形成できる。したがって、この実施の形態３によっても、外部交流電源６０から蓄電装置Ｂを充電する際にモータジェネレータから発生するスイッチング騒音を低減することができる。 As described above, in the third embodiment, a one-phase energized state cannot be formed at all times, but a one-phase energized state can be formed intermittently. Therefore, also according to the third embodiment, switching noise generated from the motor generator when charging power storage device B from external AC power supply 60 can be reduced.

なお、上記においては、インバータ２０において、Ｕ相アーム２２をスイッチング制御し、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６の上下アームをオフするものとしたが、Ｖ相アーム２４またはＷ相アーム２６をスイッチング制御し、残余の相の上下アームをオフしてもよい。 In the above, in the inverter 20, the U-phase arm 22 is controlled to be switched and the upper and lower arms of the V-phase arm 24 and the W-phase arm 26 are turned off. However, the V-phase arm 24 or the W-phase arm 26 is switched. Control and turn off the upper and lower arms of the remaining phase.

また、上記においては、インバータ２０を１相スイッチング（残余の２相は上下アームともオフ）するものとしたが、インバータ２０を２相スイッチング（残余の１相は上下アームともオフ）するようにしてもよい。 In the above description, the inverter 20 is switched in one phase (the remaining two phases are off for both the upper and lower arms). However, the inverter 20 is switched in two phases (the remaining one phase is turned off for both the upper and lower arms). Also good.

また、上記においては、インバータ２０を１相（または２相）スイッチングとし、インバータ１０を三相同時にスイッチングとするものとしたが、インバータ１０を１相（または２相）スイッチングとし、インバータ２０を三相同時にスイッチングしてもよい。 In the above description, the inverter 20 is set to one-phase (or two-phase) switching and the inverter 10 is set to three-phase switching simultaneously. However, the inverter 10 is set to one-phase (or two-phase) switching and the inverter 20 is set to three-phase switching. The phases may be switched simultaneously.

［実施の形態４］
実施の形態１〜３では、１相（または２相）スイッチングされるインバータにおいて上下アームをオフさせる相が固定されていたが、この実施の形態４では、ロータの停止位置（回転角）に応じて、上下アームをオフさせる相が選択される。 [Embodiment 4]
In the first to third embodiments, the phase for turning off the upper and lower arms is fixed in the inverter that is switched in one phase (or two phases). Thus, the phase for turning off the upper and lower arms is selected.

この実施の形態４による充電制御装置を搭載した車両の全体構成は、図１に示したハイブリッド車両１００と同じである。 The overall configuration of the vehicle equipped with the charging control apparatus according to the fourth embodiment is the same as that of hybrid vehicle 100 shown in FIG.

図１１は、実施の形態４におけるＥＣＵ３０Ａの機能ブロック図である。図１１を参照して、ＥＣＵ３０Ａは、図２に示したＥＣＵ３０の構成において、相選択部３８をさらに含む。 FIG. 11 is a functional block diagram of ECU 30A in the fourth embodiment. Referring to FIG. 11, ECU 30A further includes a phase selection unit 38 in the configuration of ECU 30 shown in FIG.

相選択部３８は、レゾルバ９４（図１）により検出されるモータジェネレータＭＧ１のロータの回転角θ１と、レゾルバ９６（図１）により検出されるモータジェネレータＭＧ２のロータの回転角θ２とを受ける。そして、相選択部３８は、その受けた回転角θ１，θ２の検出値に基づいて、予め定められた選択基準に従ってインバータ１０および／または２０にて上下アームをオフさせる相を選択する。 Phase selection unit 38 receives rotor rotation angle θ1 of motor generator MG1 detected by resolver 94 (FIG. 1) and rotor rotation angle θ2 of motor generator MG2 detected by resolver 96 (FIG. 1). Then, phase selection unit 38 selects a phase for turning off the upper and lower arms in inverters 10 and / or 20 in accordance with a predetermined selection criterion based on the detected values of rotation angles θ1 and θ2.

たとえば、ロータの停止位置（回転角）により、モータ内の磁気抵抗が変化し、各相コイルのインダクタンスも異なってくる。そこで、ロータの回転角ごとに各相コイルのインダクタンスを事前に測定し、検出された回転角に応じて、インダクタンスが最も大きくなるように、スイッチング制御される相および上下アームともオフさせる相を選択するようにしてもよい。 For example, depending on the stop position (rotation angle) of the rotor, the magnetic resistance in the motor changes, and the inductance of each phase coil also varies. Therefore, the inductance of each phase coil is measured in advance for each rotation angle of the rotor, and the phase to be switched and the phase to be turned off are selected according to the detected rotation angle so that the inductance is maximized. You may make it do.

あるいは、ロータの停止位置（回転角）により、ロータ−ステータ間に作用する磁気吸引力は変化し、スイッチング騒音を引き起こす加振力も異なってくる。そこで、ロータの回転角ごとに、各相コイルに通電した場合に最もスイッチング騒音が小さくなる相を事前に測定し、検出された回転角に応じて、スイッチング騒音が最も小さくなるように、スイッチング制御される相および上下アームともオフさせる相を選択するようにしてもよい。 Alternatively, the magnetic attractive force acting between the rotor and the stator varies depending on the stop position (rotation angle) of the rotor, and the excitation force that causes switching noise also varies. Therefore, for each rotation angle of the rotor, the phase in which the switching noise is the smallest when each phase coil is energized is measured in advance, and the switching control is performed so that the switching noise is minimized according to the detected rotation angle. The phase to be turned off and the phase to be turned off for both the upper and lower arms may be selected.

そして、充電制御部３６（３６Ａ，３６Ｂ）は、相選択部３８からの指令に従って、１相（または２相）をＰＷＭ制御し残余の相の上下アームをオフさせるための指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成する。 Then, charge control unit 36 (36A, 36B) generates commands AC1 and AC2 for PWM control of one phase (or two phases) and turning off the upper and lower arms of the remaining phases in accordance with the command from phase selection unit 38. To do.

以上のように、この実施の形態４によれば、ロータの停止位置（回転角）に応じて、上下アームをオフさせる相を選択するようにしたので、１相（または２相）スイッチングによるスイッチング騒音低減効果を最大限に発揮させることが可能となる。 As described above, according to the fourth embodiment, since the phase for turning off the upper and lower arms is selected according to the stop position (rotation angle) of the rotor, switching by one-phase (or two-phase) switching is performed. It is possible to maximize the noise reduction effect.

［実施の形態５］
この実施の形態５では、１相（または２相）スイッチングされるインバータにおいて上下アームをオフさせる相が所定時間ごとに切替えられる。 [Embodiment 5]
In the fifth embodiment, in the inverter that is switched in one phase (or two phases), the phase that turns off the upper and lower arms is switched every predetermined time.

この実施の形態５による充電制御装置を搭載した車両の全体構成も、図１に示したハイブリッド車両１００と同じである。 The overall configuration of the vehicle equipped with the charging control apparatus according to the fifth embodiment is also the same as that of hybrid vehicle 100 shown in FIG.

図１２は、実施の形態５におけるＥＣＵ３０Ｂの機能ブロック図である。図１２を参照して、ＥＣＵ３０Ｂは、図１１に示したＥＣＵ３０Ａの構成において、タイマ４０をさらに含み、相選択部３８に代えて相選択部３８Ａを含む。 FIG. 12 is a functional block diagram of ECU 30B in the fifth embodiment. Referring to FIG. 12, ECU 30 B further includes a timer 40 in the configuration of ECU 30 A shown in FIG. 11, and includes a phase selection unit 38 A instead of phase selection unit 38.

タイマ４０は、所定時間ごとに相選択部３８Ａへ通知を行なう。この所定時間は、たとえば、１相（または２相）スイッチングされるインバータに含まれるｎｐｎ型トランジスタの耐熱性に基づいて予め設定される。 The timer 40 notifies the phase selection unit 38A every predetermined time. This predetermined time is set in advance based on, for example, the heat resistance of an npn transistor included in an inverter that is switched in one phase (or two phases).

相選択部３８Ａは、タイマ４０から通知を受けると、インバータ１０および／または２０においてスイッチングさせる相（すなわち上下アームをオフさせる相）を切替えるための切替指令を生成し、充電制御部３６（３６Ａ，３６Ｂ）へ出力する。 Upon receiving the notification from the timer 40, the phase selection unit 38A generates a switching command for switching the phase to be switched in the inverters 10 and / or 20 (that is, the phase for turning off the upper and lower arms), and the charge control unit 36 (36A, 36B).

そして、充電制御部３６（３６Ａ，３６Ｂ）は、相選択部３８Ａからの指令に従って、１相（または２相）をＰＷＭ制御し残余の相の上下アームをオフさせるための指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成する。 Then, charge control unit 36 (36A, 36B) generates commands AC1 and AC2 for PWM control of one phase (or two phases) and turning off the upper and lower arms of the remaining phases in accordance with the command from phase selection unit 38A. To do.

以上のように、この実施の形態５によれば、１相（または２相）スイッチングされるインバータにおいて上下アームをオフさせる相を所定時間ごとに切替えるようにしたので、各相の熱ストレスを均等にすることができる。 As described above, according to the fifth embodiment, in the inverter that is switched in one phase (or two phases), the phase that turns off the upper and lower arms is switched every predetermined time. Can be.

なお、上記の各実施の形態においては、ハイブリッド車両１００は、動力分割装置４によりエンジン２の動力を車軸とモータジェネレータＭＧ１とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型とした。しかしながら、この発明は、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためにのみエンジン２を用い、モータジェネレータＭＧ２でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車両にも適用可能である。 In each of the above embodiments, hybrid vehicle 100 is of a series / parallel type in which power split device 4 can divide and transmit the power of engine 2 to the axle and motor generator MG1. However, the present invention uses the engine 2 only for driving the motor generator MG1 and generates the driving force of the vehicle only by the motor generator MG2, or a so-called series type hybrid vehicle or the engine as the main power as required. The present invention can also be applied to a motor-assisted hybrid vehicle that is assisted by a motor.

また、この発明は、エンジン２を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、電源として蓄電装置Ｂに加えて燃料電池をさらに備える燃料電池車にも適用可能である。すなわち、この発明は、Ｙ結線されたモータコイルを備える三相交流回転電機を少なくとも２台備えたシステム一般に適用することができる。 The present invention can also be applied to an electric vehicle that does not include the engine 2 and runs only with electric power, and a fuel cell vehicle that further includes a fuel cell as a power source in addition to the power storage device B. In other words, the present invention can be applied to a general system including at least two three-phase AC rotating electric machines including Y-connected motor coils.

また、上記の各実施の形態において、蓄電装置Ｂとインバータ１０，２０との間で電圧変換を行なうコンバータを蓄電装置Ｂとインバータ１０，２０との間に設けてもよい。なお、そのようなコンバータとしては、たとえば、公知のチョッパ回路を用いることができる。 In each of the above embodiments, a converter that performs voltage conversion between power storage device B and inverters 10 and 20 may be provided between power storage device B and inverters 10 and 20. As such a converter, for example, a known chopper circuit can be used.

なお、上記において、電力線ＮＬ１，ＮＬ２は、この発明における「電力線対」に対応し、ＥＣＵ３０，３０Ａ，３０Ｂは、この発明における「制御ユニット」に対応する。また、レゾルバ９４，９６は、この発明における「回転角検出装置」に対応し、駆動輪６は、この発明における「車輪」に対応する。 In the above, power lines NL1 and NL2 correspond to “power line pairs” in the present invention, and ECUs 30, 30A and 30B correspond to “control units” in the present invention. The resolvers 94 and 96 correspond to the “rotation angle detecting device” in the present invention, and the drive wheels 6 correspond to “wheels” in the present invention.

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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

この発明の実施の形態１による充電制御装置を搭載した車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a hybrid vehicle shown as an example of a vehicle equipped with a charge control device according to Embodiment 1 of the present invention. 図１に示すＥＣＵの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of ECU shown in FIG. 外部交流電源から蓄電装置の充電が行なわれるときの図１に示したシステムの等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the system shown in FIG. 1 when a power storage device is charged from an external AC power source. 外部交流電源から蓄電装置の充電時における波形図である。It is a wave form diagram at the time of charge of an electrical storage apparatus from an external AC power supply. 外部交流電源から蓄電装置の充電時におけるより詳細な波形図である。It is a more detailed waveform diagram at the time of charging the power storage device from the external AC power supply. 実施の形態２において外部交流電源から蓄電装置の充電が行なわれるときのシステムの等価回路図である。FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of a system when a power storage device is charged from an external AC power supply in the second embodiment. 外部交流電源から蓄電装置の充電時における波形図である。It is a wave form diagram at the time of charge of an electrical storage apparatus from an external AC power supply. 外部交流電源から蓄電装置の充電時におけるより詳細な波形図である。It is a more detailed waveform diagram at the time of charging the power storage device from the external AC power supply. 外部交流電源から蓄電装置の充電時における波形図である。It is a wave form diagram at the time of charge of an electrical storage apparatus from an external AC power supply. 外部交流電源から蓄電装置の充電時におけるより詳細な波形図である。It is a more detailed waveform diagram at the time of charging the power storage device from the external AC power supply. 実施の形態４におけるＥＣＵの機能ブロック図である。FIG. 6 is a functional block diagram of an ECU in a fourth embodiment. 実施の形態５におけるＥＣＵの機能ブロック図である。FIG. 10 is a functional block diagram of an ECU in a fifth embodiment.

Explanation of symbols

２エンジン、４動力分割装置、６駆動輪、１０，２０インバータ、１２，２２Ｕ相アーム、１４，２４Ｖ相アーム、１６，２６Ｗ相アーム、３０，３０Ａ，３０ＢＥＣＵ、３２，３４インバータ制御部、３６，３６Ａ，３６Ｂ充電制御部、３８，３８Ａ相選択部、４０タイマ、４２，４４三相コイル、５０電源プラグ、６０外部交流電源、７２，７４電圧センサ、８２，８４，８６電流センサ、９４，９６レゾルバ、１００ハイブリッド車両、Ｂ蓄電装置、Ｃ１，Ｃ２コンデンサ、ＰＬ正極線、ＮＬ負極線、Ｑ１１〜Ｑ１６，Ｑ２１〜Ｑ２６ｎｐｎ型トランジスタ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６ダイオード、ＭＧ１，ＭＧ２モータジェネレータ、Ｕ１，Ｕ２Ｕ相コイル、Ｖ１，Ｖ２Ｖ相コイル、Ｗ１，Ｗ２Ｗ相コイル、Ｎ１，Ｎ２中性点、ＮＬ１，ＮＬ２電力線。 2 engine, 4 power split device, 6 drive wheels, 10, 20 inverter, 12, 22 U-phase arm, 14, 24 V-phase arm, 16, 26 W-phase arm, 30, 30A, 30B ECU, 32, 34 inverter control Unit, 36, 36A, 36B charge control unit, 38, 38A phase selection unit, 40 timer, 42, 44 three-phase coil, 50 power plug, 60 external AC power source, 72, 74 voltage sensor, 82, 84, 86 current sensor , 94,96 resolver, 100 hybrid vehicle, B power storage device, C1, C2 capacitor, PL positive line, NL negative line, Q11-Q16, Q21-Q26 npn transistors, D11-D16, D21-D26 diodes, MG1, MG2 Motor generator, U1, U2 U phase coil, V1, V2 V phase coil, 1, W2 W-phase coil, N1, N2 neutral point, NL1, NL2 electric power line.

Claims

A charge control device for charging a power storage device mounted on a vehicle from an AC power supply outside the vehicle,
First and second three-phase AC rotating electric machines each including a star-shaped stator winding;
First and second inverters provided corresponding to the first and second three-phase AC rotating electric machines, respectively;
A power plug connected to the AC power source;
A power line pair disposed between a neutral point of the first three-phase AC rotating electric machine and a neutral point of the second three-phase AC rotating electric machine and the power plug;
For either one of the first and second inverters, the upper and lower arms for one phase or two phases are turned off and the remaining phase is controlled using a pulse width modulation method, and for the other inverter, pulse width modulation is performed. A charge control device comprising: a control unit configured to charge the power storage device from the AC power supply by alternately turning on the upper and lower arms according to the polarity of the AC power supply without using a method.

The control unit turns on an upper arm of the other inverter when a positive voltage is applied from the AC power source to a neutral point of a three-phase AC rotating electric machine corresponding to the other inverter. The charging control device according to 1.

A rotation angle detecting device for detecting a rotation angle of the three-phase AC rotating electric machine corresponding to the one inverter;
The charge control device according to claim 1 or 2, wherein the control unit selects a phase for turning off the upper and lower arms in the one inverter based on a rotation angle detected by the rotation angle detection device.

3. The charge control device according to claim 1, wherein the control unit switches a phase for turning off the upper and lower arms in the one inverter at predetermined time intervals.

A charge control device for charging a power storage device mounted on a vehicle from an AC power supply outside the vehicle,
First and second three-phase AC rotating electric machines each including a star-shaped stator winding;
First and second inverters provided corresponding to the first and second three-phase AC rotating electric machines, respectively;
A power plug connected to the AC power source;
A power line pair disposed between a neutral point of the first three-phase AC rotating electric machine and a neutral point of the second three-phase AC rotating electric machine and the power plug;
For either one of the first and second inverters, the upper and lower arms for one phase or two phases are turned off and the remaining phase is controlled using the pulse width modulation method, and for the other inverter, one phase or The power storage device is charged from the AC power supply by controlling the upper and lower arms for two phases and controlling the remaining phase using the pulse width modulation method so as to perform an inversion operation with respect to the one inverter. A charge control device comprising: a control unit configured as described above.

Further comprising first and second rotation angle detection devices for detecting rotation angles of the first and second three-phase AC rotating electric machines, respectively;
The control unit selects a phase for turning off the upper and lower arms in the first inverter based on the rotation angle detected by the first rotation angle detection device, and is detected by the second rotation angle detection device. The charge control device according to claim 5, wherein a phase for turning off the upper and lower arms in the second inverter is selected based on a rotation angle.

The charging control device according to claim 5, wherein the control unit switches a phase for turning off the upper and lower arms in each of the first and second inverters every predetermined time.

A charge control device according to any one of claims 1 to 7, comprising:
The first and second inverters can receive power from the power storage device and drive the first and second three-phase AC rotating electric machines, respectively.
At least one of the first and second three-phase AC rotating electric machines is driven by a corresponding inverter to generate a driving torque of the vehicle.