令和6年3月実施1級小型問題8：パラレル・シリーズ・ハイブリッド・システムを用いたハイブリッド車

パラレル・シリーズ・ハイブリッド・システムを用いたハイブリッド車に関する記述として,不適切なものは次のうちどれか。

(1)ジェネレータ用のブリッジ回路では,HVバッテリの直流を三相交流に変化させるとともに,モータの電流制御や交流周波数制御を行い,モータの発生トルクと回転速度を変化させている。

(2)インバータからコンバータへ入力された電圧は,トランジスタ・ブリッジ回路で交流に変換し,トランスで低電圧に降圧した後,整流及び平滑を行いDC12Vに変換している。

(3)モータ内に発生した回転磁界を,ロータの回転位置,速度に合わせて制御することにより,ロータに配置された永久磁石が回転磁界の作用を受け,トルクが発生する。

(4)ブレーキECUは,油圧調整部にある増圧,減圧用のリニア・ソレノイド・バルブの開度を制御して,ホイール・シリンダ油圧を調圧し,制動力要求値のうち回生ブレーキによる制動力の不足分を油圧ブレーキで補っている。

解く

不適切

モータ用のブリッジ回路では，モータを駆動させるときには， HV バッテリの直流を三相交流に変化させると共に，モータの電流制御や交流周波数制御を行って，モータの発生トルクと回転速度を変化させており，また，減速時などの回生発電時には，6 個のダイオードによって，三相全波整流を行って HV バッテリに充電している。

ジェネレータ用のブリッジ回路では，HV バッテリに充電するときやモータに電力を供給するときには，エンジンによりジェネレータを回して発生した三相交流を６個のダイオードで全波整流を行っており，また，エンジン始動時には，HV バッテリの直流を三相交流に変換させてジェネレータを駆動してエンジンを回し，スタータの役割をさせている。

インバータはハイブリッド（モータ）ECU に対し，電流制御に必要な出力電流値などの信号を送っている。

なお，インバータは，モータやジェネレータと共に，エンジンとは別の専用ラジエータによる冷却水経路により冷却されている。

前輪とモータは，ギヤとチェーンを介して常時機械的につながっている方式のため，駆動力の遮断手段として， N レンジのときは，インバータのパワー・トランジスタをすべて OFF にして，モータとジェネレータの作動を強制的に停止させている。これをシャット・ダウンといい，車軸での駆動力はゼロになる。この状態では，エンジンが回転していても，ジェネレータは空回りして発電しないため，バッテリに充電は行われない。

適切

モータの作動原理（ AC サーボ・モータ）

ステータ・コイルに，図のように三相に交流電流を流すと，モータ内に回転磁界が発生する。

この回転磁界をロータの回転位置，速度に合わせて制御することにより，ロータに配置された永久磁石が回転磁界の作用を受け，トルクが発生する。

発生するトルクは，電流の大きさにほぼ比例し，回転速度は交流電流の周波数で制御する。また，回転磁界とロータの磁石の角度を適切に制御することにより，高回転まで高いトルクを効率よく発生させることができる。

適切

回生協調制御の作動

ブレーキ・ペダルを踏むと，マスタ・シリンダに油圧が発生する。

このマスタ・シリンダ油圧を圧力センサで検出し，ブレーキ ECU が制動力要求値を算出する。

ブレーキ ECU は，算出した制動力要求値のうち，より多くのエネルギを回収できるような回生ブレーキ作動要求値をハイブリッドECU に送り，ハイブリッドECU は，モータを発電機として作動させ，回生制動を行っている。

ブレーキ ECU は，油圧調整部にある増圧，減圧用のリニア・ソレノイド・バルブの開度を制御して，ホイール・シリンダ油圧を調圧し，制動力要求値のうち，回生ブレーキによる制動力の不足分を油圧ブレーキで補っているが，油圧ブレーキと回生ブレーキによる制動力の分担は，車速などにより変化させている。

また，急制動によってタイヤのロックを検出した場合は，回生協調制御を制限し，ABS 制御を行う。

制動時には，マスタ・シリンダとホイール・シリンダ間の油圧経路が切り替え弁により遮断されているため，図に示すようにブレーキ・アクチュエータ内にあるストローク・シュミレータが，ブレーキ・ペダルの踏力に応じたペダル・ストロークと反力を発生させている。また，切り替え弁は，システムに異常が発生したときなどに油圧経路の切り替えを行い，最低限の制動力を確保する働きをしている。