JP4519428B2 - 車両用電源システム - Google Patents

Description

本発明は、モータ機能と発電機能とを併有するモータジェネレータを備える車両用電源システムに関する。

近年、燃費向上、排気エミッションの低減を目的として、信号待ち等の停車状態では、基本的にエンジンを自動停止させるアイドルストップ機能を有する車両がハイブリッド車両を中心として実用化されている。このようなアイドルストップ機能を有する車両では、停車状態からブレーキペダルの踏込み量が解除される等、一定のアイドルスタート条件が成立すると、エンジンを自動的に再始動させる。

例えば、特許文献１には、エンジンを自動停止させた後の再始動に際しては、モータジェネレータの駆動力にてエンジンのクランク軸を回転させてエンジンを駆動させると共に、その駆動力をクランク軸を介して変速機のトルクコンバータ側へ出力させ、エンジンが再始動するまでの短い時間をモータジェネレータの駆動力で走行させる技術が開示されている。
特開２００２−１１５５８６号公報

しかし、特許文献１に開示されている技術では、インバータ装置に異常が発生した場合、アイドルストップ時において、モータジェネレータから駆動系に対して不要な駆動力が付与されたり、走行中においては正常な発電動作が行われなくなる可能性がある。

本発明は上記事情に鑑み、インバータ装置に異常が発生した場合であっても、モータジェネレータによる不要な駆動力の発生を防止すると共に、発電機能を確保して、高いフェイルセーフ機能を得ることのできる車両用電源システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、電力を蓄電するバッテリと、エンジンの駆動力で発電する発電機能と上記バッテリからの給電により駆動するモータ機能とを併有するモータジェネレータと、上記モータジェネレータで発電した交流電力を直流電力に変換し、又上記バッテリからの直流電力を交流電力に変換して該モータジェネレータへ供給するインバータ装置とを備える車両用電源システムにおいて、上記モータジェネレータの発電電力或は駆動力を設定する第１の界磁制御手段と、上記モータジェネレータの発電機能のみを動作させる第２の界磁制御手段と、上記両界磁制御手段を上記モータジェネレータの界磁コイルに対して選択的に接続自在なスイッチ手段と、アイドルストップ後のアイドルスタート条件を判定すると共にアイドルスタート条件成立時は上記モータジェネレータのモータ駆動によりエンジンを自動的に再始動させるアイドルストップ制御手段とを有し、上記スイッチ手段は上記界磁コイルに対し上記第１の界磁制御手段が接続するように初期設定され、上記モータジェネレータが上記アイドルストップ制御手段に対して上記インバータ装置を介して接続され、上記スイッチ手段に動作信号が出力されたとき上記アイドルストップ制御手段に対しキャンセル信号を出力してアイドルストップ機能を停止させることを特徴とする。

このような構成では、アイドルストップ時に、例えば運転者が、駆動系に動力が伝達されている等の違和感を覚えた場合、スイッチ手段を操作して、第２の界磁制御手段をモータジェネレータの界磁コイルに接続する。すると、モータジェネレータのモータ機能が停止し、発電機能のみが動作可能となり、運転者は、例えばアイドルストップ時にスイッチ手段を操作してモータジェネレータのモータ機能を停止させた後は、スタータスイッチをＯＮさせて、エンジンを再始動させると、その後はモータジェネレータの機能が発電機能のみとなり、通常走行が可能となる。

又、スイッチ手段を界磁コイルに対し第１の界磁制御手段を接続させるように初期設定しておくことで、スイッチ手段を操作した場合には、必ず第２の界磁制御手段を界磁コイルに接続させることができる。更に、モータジェネレータをアイドルストップ制御手段に対してインバータ装置を介して接続し、スイッチ手段に動作信号が出力されたときアイドルストップ制御手段に対してキャンセル信号を出力してアイドルストップ機能を停止させることで、モータジェネレータのモータ機能を停止させたときは、必ずアイドルストップ機能も停止させることができる。

又、スイッチ手段を動作させる動作信号を複数系統備え、該スイッチ手段は何れかひとつの動作信号で界磁コイルと第２の界磁制御手段とを接続させることで、運転者のみならず、他の制御機器等、複数系統から切換え動作させることができる。

更に、動作信号のひとつをインバータ装置に設けたインバータ制御部から出力される異常を検知したときに出力される信号とすることで、インバータ装置の不具合を検知して、モータジェネレータのモータ機能を自動停止させることができる。

本発明によれば、インバータ装置に異常が発生した場合には、モータジェネレータの発電機能を確保した状態で、不要な駆動力の発生を防止することができ、高いフェイルセーフ機能を得ることができる。

以下、図面に基づいて本発明の一形態を説明する。

図１、図２は本発明の第１形態を示し、図１は２つの異なる電圧系統を有する車両の全体構成図、図２はモータジェネレータとインバータ装置を中心とする電源システムの回路図である。

図１の符号１はエンジンであり、車体前部に搭載されている。エンジン１の駆動力は、エンジン１後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）２で、所定に変速された後、トランスファ３に伝達される。トランスファ３に伝達された駆動力は、図示しないセンタデファレンシャルを介して、リヤドライブ軸４とフロントドライブ軸（図示せず）とに、所定の比率でトルク配分される。

リヤドライブ軸４に配分された駆動力は、プロペラシャフト５、ドライブピニオン軸部６を経て後輪終減速装置７に入力され、左右のリヤ駆動軸８ｒｌ，８ｒｒを経て左右輪９ｒｌ，９ｒｒに伝達される。

一方、フロントドライブ軸に配分された駆動力は、前輪終減速装置を介して、左右のフロント駆動軸８ｆｌ，８ｆｒに各々設けられている左右輪９ｆｌ，９ｆｒに伝達される。

次に、電源システムの構成について説明する。尚、電圧制御系は、４２Ｖの高電圧系と１４Ｖの低電圧系とを有している。

エンジン１のクランク軸１２にベルト１３を介してモータジェネレータ１５の回転軸１４が連設されている。モータジェネレータ１５は、発電機能とモータ機能とを併有しており、エンジン１からの駆動力により回転軸１４を回転させて発電動作し、又、バッテリからの給電により駆動力を発生させてエンジン１のクランク軸１２を回転させる。

モータジェネレータ１５の発電動作及びモータ駆動はインバータ装置１１によって制御される。インバータ装置１１には３６Ｖバッテリ１６が接続されていると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１９を介して１２Ｖバッテリ２１が接続されている。尚、インバータ装置１１とＤＣ−ＤＣコンバータ１９とがひとつのケース２０に収容されている。

又、４２Ｖバッテリ１６の電力は、最初のエンジン始動時のみ使用するスタータモータ１７や、電動モータによるパワーステアリング装置１８等の４２Ｖ負荷２３に給電される。又、１２Ｖバッテリ２１の電力は、各種ランプ、オーディオ機器、後述する各制御装置等の１４Ｖ負荷２２に給電される。

又、符号３０は、車両のアイドルストップ及びアイドルスタートを制御するアイドルストップ制御手段としてのアイドルストップ制御装置、３１はエンジン１の運転状態を制御するエンジン制御装置、３２は主に３６Ｖバッテリ１６の充放電状態を管理するバッテリ監視装置、３３はインバータ装置１１を介してモータジェネレータ１５の動作を制御するモータジェネレータ制御装置であり、これら各制御装置３０〜３３を含む、車両全体の制御系が、通信ネットワークとしてＩＳＯの標準プロトコルの一つであるＣＡＮ（Controller Area Network）等によって相互に接続されており、各センサ・スイッチ類からの検出信号はＣＡＮ通信を介して共有される。尚、本形態では、制御装置３０、３２，３３でアイドルストップシステム（ＩＳＳ）制御装置が構成されている。

アイドルストップ制御装置３０には、ブレーキペダル４１の踏み込み量を、直接或はブレーキ油圧等から検出するブレーキセンサ４２、アクセルペダル４３の踏み込み量を検出するアクセルセンサ４４が接続されている。

更に、アイドルストップ制御装置３０には、ハンドル角θHを検出するハンドル角センサ４５、車速Ｖを検出する車速センサ４６、セレクトレバーのポジション（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ等）を検出するポジションセンサ４７等が接続されている。

又、エンジン制御装置３１には、エンジン回転数センサ、アクセル開度センサ等、エンジン制御（燃料噴射制御、点火時期制御等）に必要なパラメータを検出するセンサ・スイッチ類が接続されている。

アイドルストップ制御装置３０は、これらスイッチ、センサ類から得られる情報を基に、エンジン１を停止させるアイドルストップ条件、及びエンジン１を再始動させるアイドルスタート条件を判定し、アイドルストップ条件が成立した場合、エンジン制御装置３１にアイドルストップ信号を出力し、燃料カットさせてエンジン１を停止させる。一方、アイドルスタート条件が満足された場合は、エンジン制御装置３１及びモータジェネレータ制御装置３３にアイドルスタート信号を出力し、インバータ装置１１からモータジェネレータ１５に給電してモータ駆動によりエンジン１を再始動させる。

尚、アイドルストップ条件は、例えば、ブレーキペダル４１が踏み込まれており、アクセルペダル４３が未踏状態で、車速Ｖが略ゼロ、且つ、バッテリ監視装置３２からアイドルストップの禁止指令信号が出力されていない状態のとき、条件成立と判断する。又、アイドルスタート条件は、アイドルストップ条件成立状態から、アイドルストップ条件のひとつでも不成立となったとき、条件成立となる。

更に、アイドルストップ制御装置３０は、回生条件も判定している。回生条件は、例えば、アクセルペダル４３が未踏、エンジン回転数が１０００rpm以上、車速Ｖが４０km/h以上で、且つ、駆動系とエンジン１とが連結され燃料が消費されていないとき、条件成立と判断する。そして、回生条件成立と判断したときは、バッテリ監視装置３２に対して回生指令信号を出力する。

バッテリ監視装置３２は、３６Ｖバッテリ１６のバッテリ温度、バッテリ電圧、及びバッテリ電流値を、バッテリ温度センサ５１、バッテリ電圧計５２、及びバッテリ電流計５３で検出し、これらの検出値に基づいて３６Ｖバッテリ１６の充放電状態を管理する。

バッテリ監視装置３２は、充電に際しては、モータジェネレータ１５の発電トルクを直接的に制御することなく、目標とする電圧値（目標電圧）をモータジェネレータ制御装置３３に出力して充電制御を行う。尚、３６Ｖバッテリ１６は回生等によっても充電が行われるため、エンジン１の駆動力によって行われる通常の充電に際しては、予め設定した７０％のバッテリ残存容量に相当する電圧値により充電が行われるように設定されている。

更に、バッテリ監視装置３２は、アイドルストップ制御装置３０からの回生指令信号が入力されたときは、エンジン回転数とブレーキ踏力とに応じて、エンジン回転数が高いほど、或はブレーキ踏力が大きいほど、高い目標電圧を設定し、その目標電圧をモータジェネレータ制御装置３３へ出力する。

又、バッテリ監視装置３２は、３６Ｖバッテリ１６の電圧値から過放電状態を検出した場合は、アイドルストップ制御装置３０に対してアイドルストップの禁止指令信号を出力すると共に、急速充電処理を実行させて通常の充電電圧値よりも高い電圧値で充電させることで放電状態を抑止する。

更に、バッテリ監視装置３２は、３６Ｖバッテリ１６の電流値から過充電状態を検出したときは、モータジェネレータ１５による充電をカットせず、通常の充電電圧値よりも低い電圧値で充電させる充電休止処理を実行させる。

モータジェネレータ制御装置３３は、アイドルストップ制御装置３０から、アイドルストップ信号が出力され、又、バッテリ監視装置３２から目標電圧、バッテリ電圧、バッテリ電圧に基づくバッテリ残存容量（バッテリＳＯＣ）と３６Ｖバッテリ１６に対する指令情報（急速充電処理等）が入力されると共に、アクセル開度、エンジン回転数、車速も入力される。

そして、モータジェネレータ１５が実行すべき制御を上述の各信号に従って決定し、これらの制御に必要なパラメータをインバータ装置１１へ出力する。詳細には、モータジェネレータ制御装置３３は、インバータ装置１１に対し、制御モードとして、停止時制御モード、定電圧発電制御モード、始動時制御モード（始動時最大トルク制御モード、始動時ゼロトルク制御モード、始動時発電制御モード）、急加速時制御モード（急加速時ゼロトルク制御モード、急加速時発電制御モード）の各モードを指令し、これら各制御モードに必要なパラメータ（モータジェネレータ１５のトルク、回転数、充電指令電圧ＶOD）を、演算、マッピングして求め出力する。又、インバータ装置１１からは、モータジェネレータ１５の状態量（モータジェネレータ１５のトルク、回転数、充電電圧）が入力される。

ここで、上述のモータジェネレータ制御装置３３により定められる制御モードとは、例えば、以下のような制御モードとなっている。

１．停止時制御モード：
モータジェネレータ１５が回転している場合には、ブレーキをかけてモータジェネレータ１５を停止させ、モータジェネレータ１５が停止している場合には、その停止状態を維持するモードとなっている。

２．始動時最大トルク制御モード：
エンジン再始動の信号が入力された際にエンジン１が始動するまで実行されるモードで、予め記憶しておいたモータジェネレータ１５のトルクと回転数のマップを参照して、モータジェネレータ１５の回転数に応じたトルクを発生させるようにインバータ装置１１に信号を出力して制御するモードである。

３．始動時ゼロトルク制御モード：
エンジン始動と判定した場合、要求負荷、すなわち、エンジン回転数とアクセル開度に応じて、予め設定しておいたマップを参照し、ゼロトルク時間を設定し、このゼロトルク時間が経過するまで、モータジェネレータ１５による駆動力発生と発電の両方を行わない制御のモードとなっている。尚、上述のゼロトルク時間は、アクセル開度が大きければ大きい程、又、エンジン回転数が小さければ小さい程、長い時間に設定される。

４．始動時発電制御モード：
上述の始動時ゼロトルク制御モード終了後、急にバッテリ監視装置３２で指令された充電電圧を設定することなく、段階的に充電電圧を上昇させる制御モードとなっている。

５．急加速時ゼロトルク制御：
車両が急加速状態と判定された場合、上述の始動時ゼロトルク制御モードと同様、要求負荷、すなわち、エンジン回転数とアクセル開度に応じて、予め設定しておいたマップを参照し、ゼロトルク時間を設定し、このゼロトルク時間が経過するまで、モータジェネレータ１５による駆動力発生と発電の両方を行わない制御のモードとなっている。

６．急加速時発電制御モード：
上述の急加速時ゼロトルク制御モード終了後、急にバッテリ監視装置３２で指令された充電電圧を設定することなく、段階的に充電電圧を上昇させる制御モードとなっている。

次に、モータジェネレータ１５とインバータ装置１１を中心とする接続回路について説明する。

図２に示すように、モータジェネレータ１５はステータコイル１５ａと、回転軸と一体回転する界磁コイルとしてのロータコイル１５ｂとを有している。又、インバータ装置１１は、インバータ制御部６１、インバータ主回路をモジュール化したＩＰＭ（Intelligent Power Module）６２、及び、第１の界磁制御手段としての界磁制御回路部６３、第２の界磁制御手段としてのレギュレータ６７等で構成されている。

インバータ制御部６１は、ＩＰＭ６２に設けられているＰ端子の回路上の電圧値、電流値、ＤＣ−ＤＣコンバータ１９からの１４Ｖの低電圧系の電圧値、モータジェネレータ１５のステータコイル１５ａに接続するＵ、Ｖ、Ｗ端子の何れか２端子の電圧値、電流値（ＩＰＭ６２を通じて入力）、モータジェネレータ１５の回転軸の回転位相を検出するレゾルバ６５からの回転位相信号等が入力される。

又、モータジェネレータ制御装置３３からは、上述した各制御モードや、これら各制御モードに必要なパラメータ（モータジェネレータ１５のトルク、回転数、充電指令電圧）等が入力される。又、インバータ制御部６１からは、モータジェネレータ制御装置３３に対し、モータジェネレータ１５の状態量（モータジェネレータ１５のトルク、回転数、充電電圧）が出力される。

そして、インバータ制御部６１は、入力された各制御モードに応じて、入力された各部の電流（インバータ状態）、電圧、ロータ位相を基にＩＰＭ６２に対してゲート制御を実施させ、界磁制御回路部６３に対して界磁制御を実施させて入力された制御モードを実施させる。

ロータコイル１５ｂに対し、界磁制御回路部６３とレギュレータ６７とが、スイッチ手段としての選択スイッチ６６を介して選択的に接続自在にされている。選択スイッチ６６は操作スイッチ６８の操作により接点が切換え自在にされている。尚、初期状態では、ロータコイル１５ｂと界磁制御回路部６３とが接続されている。

ＩＰＭ６２は、複数のスイッチング素子とその駆動回路、及び、各種保護回路を１パッケージとする周知の構成を有しており、設定された条件でＩＧＢＴ（Insurated Gate Bipolar Transistor）をドライブする。Ｕ，Ｖ，Ｗの各３相インバータ端子は、整流コンバータ平滑後の主電源端子の＋側の端子であるＰ端子が４２Ｖ系の配線に接続され、−側の端子であるＮ端子が接地されている。そして、インバータ制御部６１からの信号によりゲート制御され、モータジェネレータ１５の駆動やモータジェネレータ１５による充電を実行させる。

界磁制御回路部６３は、一方の入力端子がＩＰＭ６２のＰ端子に接続され、他方の入力端子が接地されて、インバータ制御部６１からの信号に基づいてモータジェネレータ１５のロータコイル１５ｂに対する界磁電流を調整するもので、モータジェネレータ１５がモータとして機能するときは出力トルクの調整を行い、発電機として機能しているときは発電電圧の調整を行う。

レギュレータ６７は、モータジェネレータ１５をインバータ制御から分離し、発電機能のみを実行させるスタンドアロンとするもので、内部に、４２Ｖ用電源ラインに接続されている分圧用抵抗６９ａ，６９ｂ間の電圧（バッテリ電圧）と、図示しない基準電圧（例えば、３６Ｖ）とを比較する比較器が内蔵されている。そして、この比較器において、バッテリ電圧が基準電圧となるようにロータコイル１５ｂへ供給する界磁電流を制御し、モータジェネレータ１５の発電電圧を調整する。

操作スイッチ６８は、運転席のセンタコンソール等、運転者が操作しやすい位置に配設されている。操作スイッチ６８を操作して、選択スイッチ６６をレギュレータ６７側へ接続させると、界磁制御回路部６３からロータコイル１５ｂに対する界磁電流の供給が停止するため、インバータ制御部６１に対して異常信号が出力される。

インバータ制御部６１が、界磁制御回路部６３からの異常信号を受信すると、それ以降、モータジェネレータ制御装置３３からの指令をキャンセルし、ＩＰＭ６２に対して全てのゲートを閉じさせて、ＩＰＭ６２のモータ機能を停止させて、モータジェネレータ１５による発電の整流作用のみの機能（発電機能）とする。尚、インバータ制御部６１が界磁制御回路部６３から異常信号を受信すると、図示しないインストルメントパネルに設けた機能制限ランプが点灯し、モータジェネレータ１５が発電機能のみの動作であることを報知する。

その結果、モータジェネレータ制御装置３３が故障した場合、アイドルストップ機能は停止するが、３６Ｖバッテリ１６と１２Ｖバッテリ２１とに対する充電は継続されるので、通常走行が確保され、且つモータジェネレータ１５からエンジン１の駆動系への不要な駆動力の印加も防止されるため、高いフェイルセーフ機能を得ることができる。

次に、このような構成による本形態の作用について説明する。例えば、運転者が信号待ち等で、ブレーキを踏込んだ状態で車両を停止させているとき、アイドルストップ制御装置３０でアイドルストップ条件成立と判定すると、エンジン制御装置３１に対してアイドルストップ信号が出力される。

エンジン制御装置３１では、アイドルストップ制御装置３０からのアイドルストップ信号を受信すると、燃料カットによりエンジン１を停止させる。

このとき、運転者がブレーキペダルから、通常のＡ／Ｔ車のクリープトルクのような違和感が伝達されている場合、すなわち、エンジン１が停止しているにも拘らず、車両に対して前進させようとするトルクが働いているような場合は、センターコンソール等に配設されている操作スイッチ６８を操作して、選択スイッチ６６をレギュレータ６７側へ接続させる。

すると、界磁制御回路部６３からインバータ制御部６１に対して異常信号が出力され、インバータ制御部６１では、界磁制御回路部６３からの異常信号を受信して、それ以降、モータジェネレータ制御装置３３からの指令をキャンセルし、ＩＰＭ６２に対して全てのゲートを閉じさせて、ＩＰＭ６２を、モータ機能と発電機能とを併有するアイドルストップモードから、発電機能のみに制限する制限モードへ強制的に移行させる。同時に、図示しないインストルメントパネルに設けた機能制限ランプが点灯し、運転者に対しモータジェネレータ１５の動作状態が発電機能のみであることが報知される。

停車中に選択スイッチ６６をレギュレータ６７へ接続すると、モータジェネレータ１５が発電機能のみの制限モードとなるため、エンジン１の駆動系に対して不要な駆動力が発生せず、運転者に伝達される違和感が解消される。

その後、再始動の際には、一度スタータスイッチをＯＮし、スタータモータ１７によりエンジン１を起動させる必要があるが、一旦エンジン１が起動した後は、通常の車両として走行させることができる。

その際、レギュレータ６７は、内蔵する比較器において、４２Ｖ用電源ラインに接続されている分圧用抵抗６９ａ，６９ｂ間のバッテリ電圧と基準電圧（例えば３６Ｖ）とを比較し、バッテリ電圧が基準電圧となるようにロータコイル１５ｂへ供給する界磁電流を制御し、モータジェネレータ１５による発電電圧を調整する。

このように、制御モードが発電機能のみの制限モードに設定されると、アイドルストップ機能は停止するが、３６Ｖバッテリ１６と１２Ｖバッテリ２１とに対する充電は続行されるので、通常走行が確保され、且つモータジェネレータ１５からエンジン１の駆動系への不要な駆動力の印加も防止される。

又、図３に本発明の第２形態による図２相当の回路図を示す。本形態では、選択スイッチ６６にＯＲ回路７０を介して、運転者の操作する操作スイッチ６８と、複数系統からの動作信号で動作する操作スイッチ７１を接続したものである。例えば、制御系の代表であるアイドルストップ制御装置３０、モータジェネレータ制御装置３３の何れかで、インバータ装置１１の異常を検知した場合、操作スイッチ７１に動作信号を出力し、選択スイッチ６６をレギュレータ６７側へ接続させて、アイドルストップモードから制限モードへ強制的に切換えるようにする。

本形態では、操作者が行う操作スイッチ６８と、制御系がインバータ装置１１の異常を検知して動作させる操作スイッチ７１とを、ＯＲ回路７０を介して選択スイッチ６６に接続したので、インバータ装置１１の異常を多重に監視することができ、より高い信頼を得ることができる。

又、図４に本発明の第３形態による図２相当の回路図を示す。本形態は、第２形態の変形例であり、第２形態の操作スイッチ７１に代えて、インバータ制御部６１の出力ポートを接続したものである。

本形態では、インバータ制御部６１で、インバータ装置１１内の異常（例えばＩＰＭ６２の温度上昇）を検知したとき、動作信号を出力し、選択スイッチ６６をレギュレータ６７側に接続して、制御モードをアイドルストップモードから制限モードに切換える。その他の作用効果は第２形態同様である。

又、図５に本発明の第４形態による図２相当の回路図を示す。第３形態では、選択スイッチ６６に対し、ＯＲ回路７０を介してインバータ制御部６１の出力ポートと操作スイッチ６８とを接続したが、本形態では、操作スイッチ６８を廃止し、インバータ制御部６１の出力ポートから出力される駆動信号で選択スイッチ６６を直接動作させるようにしたものである。

本形態では、例えば、インバータ制御部６１がインバータ装置１１を自己監視し、ＩＰＭ６２の温度上昇等の異常が検出された場合、選択スイッチ６６に動作信号を出力して、ロータコイル１５ｂをレギュレータ６７に接続し、制御モードをアイドルストップモードから制限モードへ自動的に切換える。

このように、本形態では、インバータ装置１１を自己監視し、異常が検出されたときは、制限モードへ切換えるようにしたので、インバータ装置１１に異常が発生しても、走行性を確保することができる。

又、最も不具合の発生する可能性の高い、インバータ装置１１の異常のみを監視するようにしたので、第３形態に比し、部品点数の削減、及び構造の簡素化により、製品コストの低減を実現できる。

又、図６に本発明の第５形態による図２相当の回路図を示す。本形態は、第１形態の変形例である。

第１形態では、運転者が操作スイッチ６８を操作して、選択スイッチ６６をレギュレータ６７側に接続させて制限モードへ移行させるようにしたが、本形態では、操作スイッチ６８を操作すると、選択スイッチ６６がレギュレータ６７側に接続されると共に、インバータ制御部６１に対して、アイドルストップモードをキャンセルする信号（キャンセル信号）を出力する。

その結果、運転者が操作スイッチ６８を操作して選択スイッチ６６をレギュレータ６７に接続すると、それとほぼ同期して、インバータ制御部６１からＩＰＭ６２に対して、アイドルストップモードをキャンセルする信号が出力されるため、それ以降、モータジェネレータ制御装置３３からの指令をキャンセルし、ＩＰＭ６２に対し、全てのゲートを閉じさせてＩＰＭ６２をアイドルストップモードから制限モードへ直ちに移行させることができる。

本形態では、モータジェネレータ１５の界磁回路の切換えと、インバータ装置１１に対するアイドルストップモードのキャンセル指令とをひとつの操作スイッチ６８で行うようにしたので、操作性が良いばかりでなく、部品点数を削減することができるため、コストの低減を図ることができる。

尚、本発明は上述した各形態に限るものではなく、例えば、選択スイッチ６６は、操作者が人為的に操作スイッチ６８を操作することで、モータジェネレータ１５のロータコイル１５ｂをレギュレータ６７側に接続させるようにしてるので、インバータ装置１１が正常に動作している場合であっても、操作スイッチ６８を操作することで、制御モードを制限モードへ切換えることができる。従って、運転者がアイドルストップを好まない場合は、操作スイッチ６８を操作することで、アイドルストップ機能を簡単にキャンセルすることができる。

又、選択スイッチ６６がレギュレータ６７側へ接続された場合、車速を制限し、ある設定車速（例えば４０Ｋｍ／ｈ）以上の場合は、燃料カットを行い、或は電子スロットル制御装置を搭載している車両では、スロットル開度を規制して出力を制限するようにしても良い。

第１形態による２つの異なる電圧系統を有する車両の全体構成図 同、モータジェネレータとインバータ装置を中心とする電源システムの回路図 第２形態による図２相当の回路図 第３形態による図２相当の回路図 第４形態による図２相当の回路図 第５形態による図２相当の回路図

符号の説明

１ エンジン
１１ インバータ装置
１５ モータジェネレータ
１５ｂ ロータコイル
１６ ３６Ｖバッテリ
２１ １２Ｖバッテリ
３０ アイドルストップ制御装置
６１ インバータ制御部
６３ 界磁制御回路部
６６ 選択スイッチ
６７ レギュレータ

代理人 弁理士 伊 藤 進

Claims (3)

1. 電力を蓄電するバッテリと、
   エンジンの駆動力で発電する発電機能と上記バッテリからの給電により駆動するモータ機能とを併有するモータジェネレータと、
   上記モータジェネレータで発電した交流電力を直流電力に変換し、又上記バッテリからの直流電力を交流電力に変換して該モータジェネレータへ供給するインバータ装置と
   を備える車両用電源システムにおいて、
   上記モータジェネレータの発電電力或は駆動力を設定する第１の界磁制御手段と、
   上記モータジェネレータの発電機能のみを動作させる第２の界磁制御手段と、
   上記両界磁制御手段を上記モータジェネレータの界磁コイルに対して選択的に接続自在なスイッチ手段と、
   アイドルストップ後のアイドルスタート条件を判定すると共にアイドルスタート条件成立時は上記モータジェネレータのモータ駆動によりエンジンを自動的に再始動させるアイドルストップ制御手段とを有し、
   上記スイッチ手段は上記界磁コイルに対し上記第１の界磁制御手段が接続するように初期設定され、
   上記モータジェネレータが上記アイドルストップ制御手段に対して上記インバータ装置を介して接続され、
   上記スイッチ手段に動作信号が出力されたとき上記アイドルストップ制御手段に対しキャンセル信号を出力してアイドルストップ機能を停止させる
   ことを特徴とする記載の車両用電源システム。
2. 上記スイッチ手段を動作させる動作信号を複数系統備え、該スイッチ手段は何れかひとつの動作信号で上記界磁コイルと上記第２の界磁制御手段とを接続させることを特徴とする請求項１記載の車両用電源システム。
3. 上記動作信号のひとつは上記インバータ装置に設けたインバータ制御部から出力される異常を検知したときに出力される信号であることを特徴とする請求項２記載の車両用電源システム。

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