特許 7108139 車両の電源装置及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-19

(45)【発行日】2022-07-27

(54)【発明の名称】車両の電源装置及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/50 20160101AFI20220720BHJP

   B60K 6/543 20071001ALI20220720BHJP

   B60K 6/28 20071001ALI20220720BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20220720BHJP

   B60W 10/00 20060101ALI20220720BHJP

   B60K 6/40 20071001ALI20220720BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20220720BHJP

   B60K 6/485 20071001ALI20220720BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20220720BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20220720BHJP

   B60L 58/14 20190101ALI20220720BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20220720BHJP

【ＦＩ】

B60W20/50 ZHV

B60K6/543

B60K6/28

B60W10/08 900

B60W10/00 900

B60K6/40

B60K6/442

B60K6/485

B60L50/16

B60L3/00 J

B60L58/14

B60L50/60

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021527539

(86)(22)【出願日】2020-06-01

(86)【国際出願番号】 JP2020021631

(87)【国際公開番号】W WO2020255691

(87)【国際公開日】2020-12-24

【審査請求日】2021-11-22

(31)【優先権主張番号】P 2019115815

(32)【優先日】2019-06-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000231350

【氏名又は名称】ジヤトコ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507308902

【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．

【住所又は居所原語表記】１２２－１２２ ｂｉｓ， ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｅｃｌｅｒｃ， ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西廣 義祐

(72)【発明者】

【氏名】田原 雅彦

(72)【発明者】

【氏名】望月 政治

(72)【発明者】

【氏名】平野 拓朗

【審査官】清水 康

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１７９３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１２１５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００９５６０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－２０２１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０９９２３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ６／２０ － ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００ － １０／３０

Ｂ６０Ｗ ２０／００ － ２０／５０

Ｂ６０Ｌ １／００ － ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ － １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ － ５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項6】

車両に搭載された電装品に電力を供給する第１バッテリと、
前記車両に搭載され前記第１バッテリよりも出力電圧が高い第２バッテリと、
エンジンから回転エネルギーを受けて、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを充電するための電力を発生する回転電機と、
前記第１バッテリと前記第２バッテリとを接続する電気回路上に設けられ、入力された電圧を変換して出力するＤＣ－ＤＣコンバータと、
前記回転電機と、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリとの接続を切り替える切替装置と、を備えた車両の電源装置を制御する車両の電源装置の制御方法であって、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータが正常であるときには、前記切替装置を制御して前記回転電機と前記第１バッテリ及び前記第２バッテリのいずれか一方のバッテリとを接続するとともに、前記ＤＣ－ＤＣコンバータを介して前記第１バッテリ及び前記第２バッテリの他方のバッテリを前記回転電機に接続し、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータに異常や故障が発生したときには、前記切替装置を制御して前記回転電機と前記他方のバッテリとを前記ＤＣ－ＤＣコンバータを介さずに接続するとともに、前記回転電機の出力を接続された前記他方のバッテリに合わせて制御する、
車両の電源装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高電圧バッテリ及び低電圧バッテリを備えた車両の電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＪＰ２０１３－９５２４６Ａには、低電圧バッテリと、高電圧バッテリと、オルタネータと、低電圧バッテリと高電圧バッテリとの間に設けられ電圧変換を行うＤＣ－ＤＣコンバータと、を備えた車両用電源装置が開示されている。

【発明の概要】

【0003】

ＪＰ２０１３－９５２４６Ａに記載された電源装置では、ＤＣ－ＤＣコンバータによって低電圧バッテリの出力電圧や発電機によって発電した電圧を昇圧して高電圧バッテリを充電するようになっている。

【0004】

しかしながら、ＤＣ－ＤＣコンバータが故障してしまうと、ＤＣ－ＤＣコンバータを介して高電圧バッテリの充電を行うことができなくなってしまう。

【0005】

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、ＤＣ－ＤＣコンバータに異常や故障が発生しても、ＤＣ－ＤＣコンバータを介して充電されるバッテリの充電を可能にすることを目的とする。

【0006】

本発明のある態様によれば、車両の電源装置は、車両に搭載された電装品に電力を供給する第１バッテリと、車両に搭載され第１バッテリよりも出力電圧が高い第２バッテリと、エンジンから回転エネルギーを受けて、第１バッテリ及び第２バッテリを充電するための電力を発生する回転電機と、第１バッテリと第２バッテリとを接続する電気回路上に設けられ、入力された電圧を変換して出力するＤＣ－ＤＣコンバータと、回転電機と第１バッテリ及び第２バッテリとの接続を切り替える切替装置と、回転電機、ＤＣ－ＤＣコンバータ及び切替装置を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、ＤＣ－ＤＣコンバータが正常であるときには、切替装置を制御して回転電機と第１バッテリ及び第２バッテリのいずれか一方のバッテリとを接続するとともに、ＤＣ－ＤＣコンバータを介して第１バッテリ及び第２バッテリの他方のバッテリを回転電機に接続し、ＤＣ－ＤＣコンバータに異常が発生したときには、切替装置を制御して回転電機と他方のバッテリとをＤＣ－ＤＣコンバータを介さずに接続するとともに、回転電機の出力を接続された他方のバッテリに合わせて制御することを特徴とする。

【0007】

上記態様によれば、ＤＣ－ＤＣコンバータに異常や故障が発生しても、ＤＣ－ＤＣコンバータを介して充電されるバッテリを充電することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態に係る車両の概略構成図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る電源装置の電気回路図である。

【図3】図３は、本実施形態に係る切替スイッチの制御の流れを示すフローチャートである。

【図4】図４は、変形例に係る切替スイッチの制御の流れを示すフローチャートである。

【図5】図５は、本実施形態に係る車両の変形例の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0010】

図１は、本発明の実施形態に係る車両１００の概略構成である。車両１００は、第１バッテリとしての低電圧バッテリ１と、第２バッテリとしての高電圧バッテリ２と、走行用駆動源としてのエンジン３と、エンジン３の始動に用いられるスタータモータ５（以下、「ＳＭ５」という。）と、発電とエンジン３のアシスト及び始動とに用いられる回転電機としてのスタータジェネレータ６（以下、「ＳＧ６」という。）と、ＤＣ－ＤＣコンバータ７と、インバータ８と、油圧発生源としてのメカオイルポンプ９及び電動オイルポンプ１０と、パワートレインを構成するトルクコンバータ１１、前後進切替機構１２、無段変速機１３（以下、「ＣＶＴ１３」という。）及びディファレンシャル機構１４と、駆動輪１８と、制御装置としてのコントローラ２０と、切替装置としての切替スイッチ４０と、を備える。

【0011】

本実施形態では、低電圧バッテリ１と、高電圧バッテリ２と、ＳＧ６と、ＤＣ－ＤＣコンバータ７と、インバータ８と、コントローラ２０と、切替スイッチ４０と、が電源装置Ｐを構成する（図２参照）。

【0012】

低電圧バッテリ１は、例えば、公称電圧（出力電圧）がＤＣ１２Ｖの鉛酸電池である。低電圧バッテリ１は、車両１００に搭載されたＤＣ１２Ｖで動作する電装品１５（自動運転用カメラ１５ａ及びセンサ１５ｂ、ナビゲーションシステム１５ｃ、オーディオ１５ｄ、エアコン用ブロア１５ｅ等）、ＳＭ５、電動オイルポンプ１０等に電力を供給する。低電圧バッテリ１は、電装品１５、ＳＭ５、電動オイルポンプ１０とともに低電圧回路１６に接続される。なお、低電圧バッテリ１は、リチウムイオン電池であってもよい。

【0013】

高電圧バッテリ２は、低電圧バッテリ１よりも公称電圧（出力電圧）が高いＤＣ４８Ｖのリチウムイオン電池である。高電圧バッテリ２の公称電圧は、これよりも低くても高くてもよく、例えばＤＣ３０ＶやＤＣ１００Ｖであってもよい。高電圧バッテリ２は、ＳＧ６、インバータ８等とともに高電圧回路１７に接続される。

【0014】

エンジン３は、ガソリン、軽油等を燃料とする内燃機関であり、コントローラ２０からの指令に基づいて回転速度、トルク等が制御される。

【0015】

ＤＣ－ＤＣコンバータ７は、低電圧バッテリ１と高電圧バッテリ２とを接続する電気回路上に設けられる。これにより、低電圧回路１６と高電圧回路１７とは、ＤＣ－ＤＣコンバータ７を介して接続される。ＤＣ－ＤＣコンバータ７は、入力された電圧を変換して出力する。具体的には、ＤＣ－ＤＣコンバータ７は、低電圧回路１６のＤＣ１２ＶをＤＣ４８Ｖに昇圧して高電圧回路１７にＤＣ４８Ｖを出力する昇圧機能と高電圧回路１７のＤＣ４８ＶをＤＣ１２Ｖに降圧して低電圧回路１６にＤＣ１２Ｖを出力する降圧機能とを有している。ＤＣ－ＤＣコンバータ７は、エンジン３が駆動中か停止中かに関わらず、低電圧回路１６にＤＣ１２Ｖの電圧を出力することができる。また、高電圧バッテリ２の残容量が少なくなった場合は低電圧回路１６のＤＣ１２ＶをＤＣ４８Ｖに昇圧して高電圧回路１７に出力し、高電圧バッテリ２を充電することができる。

【0016】

切替スイッチ４０は、インバータ８と低電圧バッテリ１及び高電圧バッテリ２との間に設けられる。切替スイッチ４０は、ＳＧ６と、低電圧バッテリ１及び高電圧バッテリ２との接続を切り替える。切替スイッチ４０は、通常時、インバータ８と高電圧バッテリ２とを接続する位置に保持される。切替スイッチ４０の制御については、後述する。

【0017】

トルクコンバータ１１は、エンジン３と前後進切替機構１２との間の動力伝達経路上に設けられ、流体を介して動力を伝達する。また、トルクコンバータ１１は、車両１００が所定のロックアップ車速以上で走行している場合にロックアップクラッチ１１ａを締結することで、エンジン３からの駆動力の動力伝達効率を高めることができる。

【0018】

前後進切替機構１２は、トルクコンバータ１１とＣＶＴ１３との間の動力伝達経路上に設けられる。前後進切替機構１２は、遊星歯車機構１２ａと、前進クラッチ１２ｂ及び後退ブレーキ１２ｃで構成される。前進クラッチ１２ｂが締結され後退ブレーキ１２ｃが解放されると、トルクコンバータ１１を介して前後進切替機構１２に入力されるエンジン３の回転が、回転方向を維持したまま前後進切替機構１２からＣＶＴ１３に出力される。逆に、前進クラッチ１２ｂが解放され後退ブレーキ１２ｃが締結されると、トルクコンバータ１１を介して前後進切替機構１２に入力されるエンジン３の回転が、減速かつ回転方向を反転されて前後進切替機構１２からＣＶＴ１３に出力される。

【0019】

ＣＶＴ１３は、前後進切替機構１２とディファレンシャル機構１４との間の動力伝達経路上に配置され、車速やアクセルペダルの操作量であるアクセル開度等に応じて変速比を無段階に変更する。ＣＶＴ１３は、プライマリプーリ１３ａと、セカンダリプーリ１３ｂと、両プーリに巻き掛けられたベルト１３ｃと、を備える。ＣＶＴ１３は、プライマリプーリ１３ａとセカンダリプーリ１３ｂの溝幅を油圧によって変更し、プーリ１３ａ、１３ｂとベルト１３ｃとの接触半径を変化させることで、変速比を無段階に変更することができる。ＣＶＴ１３で必要とされる油圧は、メカオイルポンプ９又は電動オイルポンプ１０が発生した油圧を元圧として図示しない油圧回路によって生成される。

【0020】

ＳＭ５は、エンジン３のフライホイール３ａの外周ギヤ３ｂにピニオンギヤ５ａを噛み合わせ可能に配置される。エンジン３を冷機状態から初めて始動（以下、「初回始動」という。）する場合は、低電圧バッテリ１からＳＭ５に電力が供給され、ピニオンギヤ５ａが外周ギヤ３ｂに噛み合わされ、フライホイール３ａ、さらにはクランク軸が回転される。

【0021】

なお、エンジン３を始動するのに必要なトルク、出力は、初回始動時が一番大きく、暖機状態からの始動、すなわち、再始動時は初回始動時よりも小さくなる。これは、初回始動時はエンジンオイルの温度が低く、エンジンオイルの粘性抵抗が大きいのに対し、初回起動後はエンジンオイルの温度が上昇し、エンジンオイルの粘性抵抗が低下するためである。後述するＳＧ６は、ベルトを介して駆動されるため、大きなトルクを伝達することができない。このため、初回始動時には、ＳＭ５を用いてエンジン３を駆動する。なお、ＳＭ５を高電圧回路１７に接続し、高電圧バッテリ２から供給される電力によって駆動するようにしてもよい。

【0022】

ＳＧ６は、Ｖベルト２２を介してエンジン３のクランク軸に接続され、エンジン３から回転エネルギーを受ける場合には発電機として機能する。このようにして発電された電力は、インバータ８を通じて高電圧バッテリ２に充電される。さらに、ＳＧ６によって発電された電力は、ＤＣ－ＤＣコンバータ７によって降圧されて低電圧バッテリ１にも充電される。

【0023】

また、ＳＧ６は、高電圧バッテリ２からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作し、エンジン３の駆動をアシストするためのトルクを発生する。さらに、ＳＧ６は、アイドリングストップ状態からエンジン３を再始動するときに、エンジン３のクランク軸を回転駆動してエンジン３を再始動するために用いられる。ＳＧ６は、Ｖベルト２２によってエンジン３のクランク軸に接続されているので、エンジン３を始動したとき、ギヤの噛み込み音がなく、静かでスムーズな始動が可能となる。このため、再始動時には、ＳＧ６を用いてエンジン３を駆動する。

【0024】

メカオイルポンプ９は、エンジン３の回転がチェーン２３を介して伝達されることによって動作するオイルポンプである。メカオイルポンプ９は、オイルパンに貯留される作動油を吸い上げ、図示しない油圧回路を介してロックアップクラッチ１１ａ、前後進切替機構１２及びＣＶＴ１３に油を供給する。

【0025】

電動オイルポンプ１０は、低電圧バッテリ１から供給される電力によって動作するオイルポンプである。電動オイルポンプ１０は、アイドルストップ状態等、エンジン３が停止してエンジン３でメカオイルポンプ９を駆動できない場合に動作し、メカオイルポンプ９と同様にオイルパンに貯留される作動油を吸い上げ、図示しない油圧回路を介してロックアップクラッチ１１ａ、前後進切替機構１２及びＣＶＴ１３に油を供給する。特に、ＣＶＴ１３で必要な油圧を確保することで、ベルト１３ｃの滑りを抑制する。電動オイルポンプ１０は、高電圧バッテリ２から供給される電力によって動作するオイルポンプであってもよい。

【0026】

コントローラ２０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えた１又は複数のマイクロコンピュータで構成される。コントローラ２０は、制御装置に対応し、ＲＯＭ又はＲＡＭに格納されたプログラムをＣＰＵによって実行することで、エンジン３、ＳＭ５、ＳＧ６、ＤＣ－ＤＣコンバータ７、インバータ８、電動オイルポンプ１０、ロックアップクラッチ１１ａ、前後進切替機構１２、ＣＶＴ１３、切替スイッチ４０等を統合的に制御する。

【0027】

また、コントローラ２０は、第１残容量検出器３１によって検出された低電圧バッテリ１の残容量ＳＯＣ１と、第２残容量検出器３２によって検出された高電圧バッテリ２の残容量ＳＯＣ２と、に基づいて、低電圧バッテリ１及び高電圧バッテリ２の充電制御、及びＳＧ６の発電制御を行う。

【0028】

ところで、このように構成された電源装置Ｐでは、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生してしまうと、低電圧バッテリ１の充電を行うことができなくなってしまう。そこで、本実施形態では、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生した場合に、切替スイッチ４０を切り替えることで、低電圧バッテリ１への充電を可能にしている。以下に、図３に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態における切替スイッチ４０を用いた充電制御について説明する。なお、本実施形態の充電制御は、コントローラ２０にあらかじめ記憶されたプログラムに基づいて実行される。

【0029】

ステップＳ１では、ＤＣ－ＤＣコンバータ７が正常か否かを判定する。具体的には、コントローラ２０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ７の出力電圧等に基づいて、ＤＣ－ＤＣコンバータ７が正常であるか否かを判定する。ＤＣ－ＤＣコンバータ７が正常であれば、ＲＥＴＵＲＮに進む。ＤＣ－ＤＣコンバータ７が正常でない、つまり、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生していれば、ステップＳ２に進む。なお、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生していると判断された場合には、車内の表示装置にＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生したことを告知する警告が表示される。なお、警告は、アラームなどの警告音であってもよい。

【0030】

ステップＳ２では、ＳＧ６の発電制御を実行する。具体的には、コントローラ２０は、ＳＧ６の界磁電流を調整して、ＳＧ６の出力（発電電力）を低電圧バッテリ１の充電に適した値に調整する。

【0031】

ステップＳ３では、切替スイッチ４０をＬＯＷ側に切り替える。具体的には、コントローラ２０は、ＳＧ６と低電圧バッテリ１が接続する位置に切替スイッチ４０を切り替える。これにより、ＳＧ６によって発電された電力がＤＣ－ＤＣコンバータ７を介さずに直接低電圧バッテリ１に供給され、低電圧バッテリ１を充電することができる。また、コントローラ２０は、第１残容量検出器３１によって検出された低電圧バッテリ１の残容量ＳＯＣ１に基づいて、低電圧バッテリ１の充電制御（ＳＧ６の発電制御）を行う。

【0032】

このように、本実施形態では、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生した場合には、切替スイッチ４０をＬＯＷ側に切り替えるとともに、ＳＧ６の発電制御を実行することで、ＤＣ－ＤＣコンバータ７を介さずにＳＧ６によって低電圧バッテリ１を充電することができる。

【0033】

また、切替スイッチ４０をＬＯＷ側に切り替える前に、ＳＧ６の出力（発電電力）を低電圧バッテリ１の充電に適した値に調整することにより、低電圧バッテリ１に過電圧や過電流が印加されることを防止できる。

【0034】

なお、上記実施形態では、正常時にＳＧ６と高電圧バッテリ２とが接続される場合を例に説明したが、正常時にＳＧ６と低電圧バッテリ１とが接続されるようにしてもよい。この場合、正常時に、ＳＧ６によって発電された電力は、ＤＣ－ＤＣコンバータ７を介して高電圧バッテリ２に充電される。また、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生した場合には、切替スイッチ４０をＨＩＧＨ側に切り替えるとともに、ＳＧ６の発電制御を実行することで、ＤＣ－ＤＣコンバータ７を介さずにＳＧ６によって高電圧バッテリ２を充電することができる。

【0035】

次に、図４を参照して、本実施形態における充電制御の変形例を説明する。図４に示す変形例では、コントローラ２０は、図３におけるステップＳ１からステップＳ３に加え、ステップＳ４からステップＳ６の判定および制御をさらに実行する。

【0036】

ステップＳ４では、コントローラ２０は、残容量ＳＯＣ２が所定値Ｅ１以下であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ２０は、第２残容量検出器３２によって検出された高電圧バッテリ２の残容量ＳＯＣ２が所定値Ｅ１以下であるか否かを判定する。残容量ＳＯＣ２が所定値Ｅ１以下であれば、ステップＳ５に進み、残容量ＳＯＣ２が所定値Ｅ１より大きければ、ＲＥＴＵＲＮへ進む。

【0037】

ステップＳ５では、切替スイッチ４０をＨＩＧＨ側に切り替える。具体的には、コントローラ２０は、ＳＧ６と高電圧バッテリ２が接続する位置に切替スイッチ４０を切り替える。これにより、ＳＧ６によって発電された電力が高電圧バッテリ２に供給され、高電圧バッテリ２が充電される。このときコントローラ２０は、ＳＧ６の界磁電流を調整して、ＳＧ６の出力（発電電力）を高電圧バッテリ２の充電に適した値に調整する。

【0038】

ステップＳ６では、コントローラ２０は、高電圧バッテリ２の充電が完了したか否かを判定する。具体的には、コントローラ２０は、第２残容量検出器３２によって検出された高電圧バッテリ２の残容量ＳＯＣ２が所定値Ｅ２以上になったか否かを判定する。高電圧バッテリ２の残容量ＳＯＣ２が所定値Ｅ２以上になっていればステップＳ２に戻って、再び、切替スイッチ４０をＬＯＷ側に切り替える。これに対し、高電圧バッテリ２の残容量ＳＯＣ２が所定値Ｅ２未満であれば、高電圧バッテリ２の残容量ＳＯＣ２が所定値Ｅ２以上になるまでステップＳ６の判定を繰り返す。

【0039】

上記変形例によれば、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生した場合に、低電圧バッテリ１の充電を可能にするとともに、高電圧バッテリ２の充電も可能にすることができる。

【0040】

なお、上記実施形態の充電制御は、モータジェネレータを備えたハイブリッド車両にも適用できる。以下に、図５を参照してこの変形例について説明する。

【0041】

図５に示す車両１００は、走行用駆動源としてモータジェネレータ４（以下、「ＭＧ４」という。）をさらに備える。なお、この変形例では、ＭＧ４は、電源装置Ｐに含まれる。

【0042】

ＭＧ４は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型回転電機である。ＭＧ４は、ＭＧ４の軸に設けられたスプロケットとプライマリプーリ１３ａの軸に設けられたスプロケットとの間に巻きつけられるチェーン２１を介してプライマリプーリ１３ａの軸に接続される。ＭＧ４は、コントローラ２０からの指令に基づいてインバータ８により作り出された三相交流を印加することにより制御される。

【0043】

ＭＧ４は、高電圧バッテリ２からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作し、車両１００を駆動するためのトルクを発生する。また、ＭＧ４は、ロータがエンジン３や駆動輪１８から回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、インバータ８を介して高電圧バッテリ２を充電することができる。

【0044】

ＭＧ４の軸に設けられたスプロケットとプライマリプーリ１３ａの軸に設けられたスプロケットは、後者の歯数が多くなるように構成され（例えば、歯数＝１：３）、ＭＧ４の出力回転が減速してプライマリプーリ１３ａに伝達されるようにする。これにより、ＭＧ４に要求されるトルクを下げてＭＧ４を小型化し、ＭＧ４の配置自由度を向上させる。なお、チェーン２１に代えてギヤ列を用いてもよい。

【0045】

このように、この変形例では、ＭＧ４によって高電圧バッテリ２を充電することができる。これにより、高電圧バッテリ２の電圧の低下が抑制さえるので、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生した場合に、高電圧バッテリ２を充電するための切替スイッチ４０の切り替え頻度を少なくすることができる。

【0046】

以上のように構成された上記実施形態の作用効果をまとめて説明する。

【0047】

本実施形態の電源装置Ｐは、車両１００に搭載された電装品１５に電力を供給する低電圧バッテリ１と、車両１００に搭載され低電圧バッテリ１よりも出力電圧が高い高電圧バッテリ２と、エンジン３から回転エネルギーを受けて、低電圧バッテリ１及び高電圧バッテリ２を充電するための電力を発生する回転電機（ＳＧ６）と、低電圧バッテリ１と高電圧バッテリ２とを接続する電気回路上に設けられ、入力された電圧を変換して出力するＤＣ－ＤＣコンバータ７と、回転電機（ＳＧ６）と低電圧バッテリ１及び高電圧バッテリ２との接続を切り替える切替スイッチ４０と、回転電機（ＳＧ６）、ＤＣ－ＤＣコンバータ７及び切替スイッチ４０を制御するコントローラ２０と、を備え、コントローラ２０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ７が正常であるときには、切替スイッチ４０を制御して回転電機（ＳＧ６）と低電圧バッテリ１及び高電圧バッテリ２のいずれか一方のバッテリとを接続するとともに、ＤＣ－ＤＣコンバータ７を介して低電圧バッテリ１及び高電圧バッテリ２の他方のバッテリを回転電機（ＳＧ６）に接続し、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生したときには、切替スイッチ４０を制御して回転電機（ＳＧ６）と他方のバッテリとをＤＣ－ＤＣコンバータ７を介さずに接続するとともに、回転電機（ＳＧ６）の出力を接続された他方のバッテリに合わせて制御する。

【0048】

この構成によれば、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生した場合に、切替スイッチ４０を制御することによって、回転電機（ＳＧ６）と他方のバッテリとをＤＣ－ＤＣコンバータ７を介さずに接続することができる。さらに、回転電機（ＳＧ６）の出力を接続された他方のバッテリに合わせて制御することによって、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生した場合にも、他方のバッテリを充電することができる。

【0049】

また、回転電機（ＳＧ６）は、低電圧バッテリ１または高電圧バッテリ２から電力が供給された場合には、エンジン３を始動、またはエンジン３の駆動をアシストするためのトルクを発生する。

【0050】

回転電機としてＳＧ６を用いることにより、発電だけでなく、エンジン３を始動したとき、ギヤの噛み込み音がなく、静かでスムーズな始動が可能となる。

【0051】

電源装置Ｐは、駆動輪１８またはエンジン３から入力があった場合には、低電圧バッテリ１及び高電圧バッテリ２を充電するための電力を発生可能であり、高電圧バッテリ２から電力が供給された場合には、駆動輪１８を駆動するためのトルクを発生するモータジェネレータ４をさらに備える。

【0052】

電源装置Ｐは、ハイブリッド車両にも適用することができる。ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生した場合に、モータジェネレータ４によって高電圧バッテリ２を充電することができる。

【0053】

コントローラ２０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常が発生したときに一方のバッテリの残容量が所定値以下に低下したときには、切替スイッチ４０を制御して回転電機（ＳＧ６）と一方のバッテリとを接続する。

【0054】

ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生した場合に、他方のバッテリを充電するだけでなく、一方のバッテリを充電することもできる。

【0055】

電源装置Ｐでは、一方のバッテリは、高電圧バッテリ２であり、他方のバッテリは、低電圧バッテリ１である。

【0056】

この場合には、ＤＣ－ＤＣコンバータ７に異常や故障が発生したときに、低電圧バッテリ１を充電するための電力は、高電圧バッテリ２を充電するための電力よりも小さいので、ＳＧ６に過度な負荷がかかることを抑制できる。

【0057】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0058】

上記実施形態では、回転電機としてＳＧ６を例に説明したが、回転電機は、発電のみを行うものであってもよい。

【0059】

さらに、変速機は、無段変速機に限らず、有段変速機であってもよい。

【0060】

本願は、２０１９年６月２１日に日本国特許庁に出願された特願２０１９－１１５８１５号に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】