專利名稱：電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，更 特定的是涉及包括以能夠向共同的輸出軸輸出動(dòng)力的方式連結(jié)的多個(gè)電機(jī)而構(gòu)成的電機(jī) 驅(qū)動(dòng)裝置、混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法。
背景技術(shù)：
最近，作為有益于環(huán)境的汽車，混合動(dòng)力汽車(Hybrid Vehicle)受到了關(guān)注?；?合動(dòng)力汽車是除了以往的發(fā)動(dòng)機(jī)以外還將直流電源、變換器、以及通過變換器驅(qū)動(dòng)的電機(jī) 作為動(dòng)力源的汽車。即，通過驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)而獲得動(dòng)力源，并且通過變換器將來自直流電源的 直流電壓變換為交流電壓，利用該變換后的交流電壓使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而獲得動(dòng)力源。作為這樣的混合動(dòng)力汽車中的一種，例如在日本專利文獻(xiàn)特開2007-28733號(hào)公 報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中公開了所謂的并聯(lián)式混合動(dòng)力車輛。在并聯(lián)式混合動(dòng)力車輛中，從發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出的動(dòng)力的一部分經(jīng)由具有第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)傳遞至驅(qū)動(dòng)軸，剩余的動(dòng) 力通過第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)被再生為電力。該電力用于蓄電池充電、以及作為發(fā)動(dòng)機(jī)以外的動(dòng) 力源的第二電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。但是，在這樣的并聯(lián)式混合動(dòng)力車輛中，在發(fā)動(dòng)機(jī)或第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)生了異常 的情況下，無法進(jìn)行將發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力源的通常的車輛行駛。因此，在專利文獻(xiàn)1中公開 了以下技術(shù)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)或第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)生了異常時(shí)，在根據(jù)二次電池的充電量決定的 性能范圍內(nèi)進(jìn)行使用第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的退避運(yùn)行，由此延長基于退避運(yùn)行的移動(dòng)距離。在這樣的退避運(yùn)行時(shí)，由于第一和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)與同一輸出軸連結(jié)，因此伴隨 著第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)也會(huì)旋轉(zhuǎn)。因此，在與第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接的變 換器內(nèi)發(fā)生了短路故障的情況下，在退避運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)由于在第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生的 感應(yīng)電壓而在變換器內(nèi)產(chǎn)生短路電流。因此，在專利文獻(xiàn)1中設(shè)為以下結(jié)構(gòu)當(dāng)在退避運(yùn)行中在與第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接 的變換器中流動(dòng)的電流過大時(shí)，限制基于第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的退避運(yùn)行。由此，能夠防止由于 過大的短路電流而產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致產(chǎn)生進(jìn)一步的元件損傷，所述高溫超過變換器構(gòu)成部件 的耐熱溫度。專利文獻(xiàn)1 日本專利文獻(xiàn)特開2007-28733號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2 日本專利文獻(xiàn)特開2006-170120號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)3 日本專利文獻(xiàn)特開2007-245966號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)4 日本專利文獻(xiàn)特開平8-182105號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)5 日本專利文獻(xiàn)特開2007-244126號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在如專利文獻(xiàn)1那樣，根據(jù)在與第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接的變換器中流動(dòng)的電
6流來限制第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行的結(jié)構(gòu)中，能夠防止由于過大的短路電流而導(dǎo)致產(chǎn)生進(jìn)一 步的元件損傷，另一方面基于退避運(yùn)行的移動(dòng)距離的增加卻是有限的。因此，可能無法使車 輛退避到安全的場所。因此，為了進(jìn)一步增強(qiáng)保障異常發(fā)生時(shí)的車輛的安全性的故障安全功能，要求兼 顧對(duì)變換器的元件的保護(hù)和基于退避運(yùn)行的移動(dòng)距離的增加。因此，本發(fā)明是為了解決該課題而完成的，其目的在于在包括與共同的輸出軸連 結(jié)的多個(gè)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置中，在當(dāng)一個(gè)電機(jī)發(fā)生異常時(shí)執(zhí)行使用 了其他電機(jī)的退避運(yùn)行的情況下，能夠兼顧與異常電機(jī)相對(duì)應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的元件保護(hù) 和基于退避運(yùn)行的移動(dòng)距離的增加。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的技術(shù)方案，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具備以能夠向共同的輸出軸 輸出動(dòng)力的方式連結(jié)的多個(gè)多相交流電機(jī)；分別連接于多個(gè)多相交流電機(jī)的多個(gè)電力變換 裝置；以及控制多個(gè)電力變換裝置的控制裝置。多個(gè)電力變換裝置的各個(gè)包括各自連接于 多相交流電機(jī)的各相線圈的多個(gè)臂電路。多個(gè)臂電路的各個(gè)具有在第一和第二電源線間 經(jīng)由與各相線圈的連接點(diǎn)串聯(lián)連接的第一和第二開關(guān)元件?？刂蒲b置包括異?？刂撇浚?其在多個(gè)電力變換裝置中的第一電力變換裝置異常時(shí)，指示使用了第二多相交流電機(jī)的異 常時(shí)運(yùn)行，所述第二多相交流電機(jī)不同于與第一電力變換裝置連接的第一多相交流電機(jī)； 短路檢測部，其在異常時(shí)運(yùn)行中，伴隨第二多相交流電機(jī)的運(yùn)行，基于在第一電力變換裝置 中流動(dòng)的電流，檢測發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件；第一電機(jī)控制部，其在異常時(shí)運(yùn)行中，使 經(jīng)由連接點(diǎn)與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān)元件導(dǎo)通，由此控制在第一電力 變換裝置中流動(dòng)的電流；第二電機(jī)控制部，其在異常時(shí)運(yùn)行中，使相對(duì)于電源線與發(fā)生了短 路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件都導(dǎo)通，由此控制在第一電力變換裝置中流動(dòng)的電 流；以及選擇部，其根據(jù)第一多相交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，選擇性設(shè)定第一電機(jī)控制部和第二電機(jī) 控制部。優(yōu)選的是，選擇部在第一多相交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速為預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速以下的情況下， 選擇第一電機(jī)控制部，在第一多相交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的情況下，選擇第 二電機(jī)控制部。優(yōu)選的是，在第一電機(jī)控制部執(zhí)行時(shí)，第一多相交流電機(jī)具有伴隨第二多相交流 電機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨著第一多相交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速變高而變大的第一特性。在第二 電機(jī)控制部執(zhí)行時(shí)，第一多相交流電機(jī)具有伴隨第二多相交流電機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn) 矩隨著第一多相交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速變高而變小的第二特性。選擇部預(yù)先具有第一和第二特 性，將在第一特性和第二特性下第一多相交流電機(jī)中產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩一致時(shí)的第一多相交 流電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定為預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。根據(jù)本發(fā)明的其他方面的技術(shù)方案，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置具備通過燃料的燃燒進(jìn) 行工作的發(fā)動(dòng)機(jī)；第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)；用于輸出動(dòng)力的輸出部件；將輸出部件、發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出 軸和第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出軸相互連結(jié)的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)；連結(jié)于輸出部件的第二電動(dòng)發(fā)電 機(jī)；連接在直流電源和第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)之間，對(duì)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的第一變換 器；連接在直流電源和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)之間，對(duì)第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的第二變換 器；以及對(duì)第一和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行控制的控制裝置。第一變換器包括各自連接 于第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)的各相線圈的第一多個(gè)臂電路。第二變換器包括各自連接于第二電動(dòng)發(fā)
7電機(jī)的各相線圈的第二多個(gè)臂電路。第一和第二多個(gè)臂電路的各個(gè)具有在第一和第二電源 線間經(jīng)由與各相線圈的連接點(diǎn)串聯(lián)連接的第一和第二開關(guān)元件。控制裝置包括異?？刂?部，其在第一變換器異常時(shí)，指示使用了第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的異常時(shí)運(yùn)行；短路檢測部，其在 異常時(shí)運(yùn)行中，伴隨第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，基于在第一變換器中流動(dòng)的電流，檢測發(fā)生了 短路故障的開關(guān)元件；第一電機(jī)控制部，其在異常時(shí)運(yùn)行中，使經(jīng)由連接點(diǎn)與發(fā)生了短路故 障的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān)元件導(dǎo)通，由此控制在第一變換器中流動(dòng)的電流；第二電機(jī) 控制部，其在異常時(shí)運(yùn)行中，使相對(duì)于電源線與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的開 關(guān)元件都導(dǎo)通，由此控制在第一變換器中流動(dòng)的電流；以及第一選擇部，其根據(jù)第一電動(dòng)發(fā) 電機(jī)的轉(zhuǎn)速，選擇性設(shè)定第一電機(jī)控制部和第二電機(jī)控制部。優(yōu)選的是，第一選擇部在第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速以下的情況 下，選擇第一電機(jī)控制部，在第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的情況下，選擇第 二電機(jī)控制部。優(yōu)選的是，異?？刂撇吭诘诙儞Q器異常時(shí)，指示使用了發(fā)動(dòng)機(jī)和第一電動(dòng)發(fā)電 機(jī)的異常時(shí)運(yùn)行。短路檢測部在異常時(shí)運(yùn)行中，伴隨第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，基于在第二 變換器中流動(dòng)的電流，檢測發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件?？刂蒲b置還包括第三電機(jī)控制 部，其在異常時(shí)運(yùn)行中，使經(jīng)由連接點(diǎn)與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān)元件 導(dǎo)通，由此控制在第二變換器中流動(dòng)的電流；第四電機(jī)控制部，其在異常時(shí)運(yùn)行中，使相對(duì) 于電源線與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件都導(dǎo)通，由此控制在第二變換 器中流動(dòng)的電流；以及第二選擇部，其根據(jù)第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，選擇性設(shè)定第三電機(jī)控 制部和第四電機(jī)控制部。優(yōu)選的是，第二選擇部在第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速以下的情況 下，選擇第三電機(jī)控制部，在第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的情況下，選擇第 四電機(jī)控制部。根據(jù)本發(fā)明的其他方面的技術(shù)方案，是一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，該電機(jī)驅(qū) 動(dòng)裝置包括以能夠向共同的輸出軸輸出動(dòng)力的方式連結(jié)的多個(gè)多相交流電機(jī)；和分別連 接于多個(gè)多相交流電機(jī)的多個(gè)電力變換裝置；多個(gè)電力變換裝置的各個(gè)包括各自連接于多 相交流電機(jī)的各相線圈的多個(gè)臂電路，多個(gè)臂電路的各個(gè)具有在第一和第二電源線間經(jīng)由 與各相線圈的連接點(diǎn)串聯(lián)連接的第一和第二開關(guān)元件。控制方法包括在多個(gè)電力變換裝 置中的第一電力變換裝置異常時(shí)，指示使用了第二多相交流電機(jī)的異常時(shí)運(yùn)行的步驟，所 述第二多相交流電機(jī)不同于與第一電力變換裝置連接的第一多相交流電機(jī)；在異常時(shí)運(yùn)行 中，伴隨第二多相交流電機(jī)的運(yùn)行，基于在第一電力變換裝置中流動(dòng)的電流，檢測發(fā)生了短 路故障的開關(guān)元件的步驟；在異常時(shí)運(yùn)行中，使經(jīng)由連接點(diǎn)與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件 串聯(lián)連接的開關(guān)元件導(dǎo)通，由此控制在第一電力變換裝置中流動(dòng)的電流的步驟；在異常時(shí) 運(yùn)行中，使相對(duì)于電源線與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件都導(dǎo)通，由此 控制在第一電力變換裝置中流動(dòng)的電流的步驟；以及選擇性設(shè)定的步驟，在該步驟中根據(jù) 第一多相交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，選擇性設(shè)定使經(jīng)由連接點(diǎn)與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件串聯(lián) 連接的開關(guān)元件導(dǎo)通，由此控制在第一電力變換裝置中流動(dòng)的電流的步驟；和使相對(duì)于電 源線與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件都導(dǎo)通，由此控制在第一電力變換 裝置中流動(dòng)的電流的步驟。
優(yōu)選的是，在選擇性設(shè)定的步驟中，在第一多相交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速為預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn) 速以下的情況下，選擇使經(jīng)由連接點(diǎn)與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān)元件導(dǎo) 通，由此控制在第一電力變換裝置中流動(dòng)的電流的步驟，在第一多相交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過 預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的情況下，選擇使相對(duì)于電源線與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的 開關(guān)元件都導(dǎo)通，由此控制在第一電力變換裝置中流動(dòng)的電流的步驟。根據(jù)本發(fā)明，在包括與共同的輸出軸連結(jié)的多個(gè)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和混合動(dòng)力 驅(qū)動(dòng)裝置中，在當(dāng)一個(gè)電機(jī)發(fā)生異常時(shí)執(zhí)行使用了其他電機(jī)的退避運(yùn)行的情況下，能夠兼 顧與異常電機(jī)相對(duì)應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的元件保護(hù)和基于退避運(yùn)行的移動(dòng)距離的增加。


圖1是表示具有本發(fā)明的實(shí)施方式的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的混合動(dòng)力汽車10的簡 要結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是詳細(xì)地說明圖1所示的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是表示圖2所示的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的電氣結(jié)構(gòu)的電路圖；圖4是說明在發(fā)生了短路故障時(shí)產(chǎn)生的變換器內(nèi)部的短路電流的圖；圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的MGECU中的控制結(jié)構(gòu)的框圖；圖6是說明在執(zhí)行單相短路控制時(shí)產(chǎn)生的變換器內(nèi)部的短路電流的圖；圖7是說明在執(zhí)行三相導(dǎo)通控制時(shí)產(chǎn)生的變換器內(nèi)部的短路電流的圖；圖8是表示在執(zhí)行三相導(dǎo)通控制時(shí)產(chǎn)生的電機(jī)電流的輸出波形的圖；圖9是表示在執(zhí)行單相短路控制和三相導(dǎo)通控制時(shí)產(chǎn)生的變換器內(nèi)部的短路電 流與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的圖；圖10是表示在執(zhí)行單相短路控制和三相導(dǎo)通控制時(shí)在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl中產(chǎn)生的 拖曳轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的圖；圖11是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置中的MGl異常時(shí)的退避運(yùn)行 的流程圖。附圖標(biāo)記說明10混合動(dòng)力汽車；13電壓傳感器；14、31變換器；15U相臂；16V相臂；17W相臂； 18 20導(dǎo)電線；22、26位置傳感器；24、28電流傳感器；30差速齒輪；32電機(jī)控制用相電壓 運(yùn)算單元；34變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部；36變換器異常檢測部；38短路元件檢測部；40驅(qū) 動(dòng)軸；50驅(qū)動(dòng)輪；100混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置；114減震裝置；118輸出部件；120c行星齒輪架； 120s太陽齒輪；120r齒圈；122r轉(zhuǎn)子；124電機(jī)軸；126輸出齒輪；128中間軸；130大齒輪； 132小齒輪；140直流電源；200HVECU ；300MGECU ；C2平滑用電容器；Dl D6 二極管；ENG發(fā) 動(dòng)機(jī)；MG1、MG2電動(dòng)發(fā)電機(jī)；PM磁體；PSD動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)；Ql Q6開關(guān)元件；SL接地線；SR1、 SR2系統(tǒng)繼電器；VL電源線。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。在圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相 同或相當(dāng)?shù)牟糠帧D1是表示具有本發(fā)明的實(shí)施方式的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置100的混合動(dòng)力汽車10
9的簡要結(jié)構(gòu)的框圖?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置100作為包括以能夠向共同的輸出軸輸出動(dòng)力的方 式連結(jié)的多個(gè)電機(jī)、以及與這多個(gè)電機(jī)分別連接的多個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的代 表示例而進(jìn)行了圖示。參照?qǐng)D1，混合動(dòng)力汽車10包括混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置100、差速齒輪30、驅(qū)動(dòng)軸40、 以及驅(qū)動(dòng)輪50?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置100在內(nèi)部內(nèi)置有發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))和兩個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)，通過 發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)的協(xié)調(diào)控制來產(chǎn)生輸出?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置100的輸出經(jīng)由差速齒輪 30傳遞至驅(qū)動(dòng)軸40，被用于驅(qū)動(dòng)輪50的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。差速齒輪30利用來自路面的阻力的差 來吸收驅(qū)動(dòng)輪50的左右之間的旋轉(zhuǎn)差。圖2是詳細(xì)地說明圖1所示的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置100的結(jié)構(gòu)的框圖。參照?qǐng)D2，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置100包括通過燃料的燃燒而工作的內(nèi)燃機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī) ENG、吸收該發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的旋轉(zhuǎn)變動(dòng)的彈簧式減震裝置114、將經(jīng)由該減震裝置114傳遞過來 的發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的輸出機(jī)械地分配給電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl和輸出部件118的行星齒輪式動(dòng)力分配 機(jī)構(gòu)PSD、以及對(duì)輸出部件118施加旋轉(zhuǎn)力的電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2。發(fā)動(dòng)機(jī)ENG、減震裝置114、動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD、以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl沿軸向排列配 置在同軸上，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2同心地設(shè)置在減震裝置114和動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD的外周側(cè)。動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD為單小齒輪型行星齒輪裝置，作為三個(gè)旋轉(zhuǎn)要素而包括與電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的電機(jī)軸124連結(jié)的太陽齒輪120s、與減震裝置114連結(jié)的行星齒輪架120c、 以及與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子122r連結(jié)的齒圈120r。輸出部件118通過螺栓等與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子122r —體地固定設(shè)置，并經(jīng)由 該轉(zhuǎn)子122r與動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD的齒圈120r連結(jié)。在輸出部件118上設(shè)置有輸出齒輪 126，經(jīng)由中間軸128的大齒輪130和小齒輪132使傘齒輪式差速齒輪30減速旋轉(zhuǎn)，將動(dòng)力 分配給圖1所示的驅(qū)動(dòng)輪50。在輸出齒輪126上設(shè)置有用于鎖定來自輸出部件118的輸出的停車鎖定制動(dòng)機(jī)構(gòu) (未圖示)。停車鎖定制動(dòng)機(jī)構(gòu)在駕駛者選擇了停車檔位(P檔)時(shí)，通過鎖定輸出齒輪126 來限制來自混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置100的驅(qū)動(dòng)力輸出。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2分別經(jīng)由變換器14和變換器31與直流電源 140電連接。這些電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、MG2在以下狀態(tài)之間變換動(dòng)作被供應(yīng)來自直流電源140的 電能而以預(yù)定的轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)；通過旋轉(zhuǎn)制動(dòng)(電動(dòng)發(fā)電機(jī)自身的電氣的 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩)作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能并向直流電源140充入電能的充電狀態(tài)；以及允許電機(jī)軸 124和/或轉(zhuǎn)子122r自由旋轉(zhuǎn)的無負(fù)載狀態(tài)。HVECU (Electronic Control Unit，電子控制單元)200按照預(yù)先設(shè)定的程序來進(jìn) 行信號(hào)處理，由此根據(jù)運(yùn)行狀況在電機(jī)行駛、充電行駛、發(fā)動(dòng)機(jī)·電機(jī)行駛等之間轉(zhuǎn)換基于 電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl和MG2的行駛模式。例如，在電機(jī)行駛中，混合動(dòng)力汽車10使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl成為無負(fù)載狀態(tài)并使電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2成為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，僅將該電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2作為動(dòng)力源來行駛。另外，在充電 行駛中，在使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能并使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2成為無負(fù)載狀態(tài)而 僅將發(fā)動(dòng)機(jī)ENG作為動(dòng)力源來行駛，同時(shí)通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl對(duì)直流電源140進(jìn)行充電。
10
或者，在發(fā)動(dòng)機(jī)·電機(jī)行駛中，使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能，另一方面 將發(fā)動(dòng)機(jī)ENG和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2這兩者作為動(dòng)力源來行駛，同時(shí)通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl對(duì)直 流電源140進(jìn)行充電。另外，在上述電機(jī)行駛時(shí)，也通過HVE⑶200來執(zhí)行使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2作為發(fā)電機(jī) 發(fā)揮功能而執(zhí)行再生制動(dòng)的再生制動(dòng)控制，在車輛停止時(shí)也通過HVE⑶200來執(zhí)行使電動(dòng) 發(fā)電機(jī)MGl作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能并且使發(fā)動(dòng)機(jī)ENG工作并主要通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl對(duì)直流 電源140進(jìn)行充電的充電控制等。HVECU200在各個(gè)行駛模式中產(chǎn)生對(duì)各個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)矩指令值以產(chǎn) 生期望的驅(qū)動(dòng)力和/或進(jìn)行發(fā)電。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)ENG在車輛停止時(shí)自動(dòng)地停止，另一方面其 起動(dòng)定時(shí)由HVE⑶200根據(jù)運(yùn)行狀況來控制。具體地說，在發(fā)動(dòng)時(shí)、低速行駛時(shí)、或者在平緩的下坡上行駛時(shí)等輕負(fù)載時(shí)，為了 避免發(fā)動(dòng)機(jī)效率惡化的區(qū)域，不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)ENG，而是通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的驅(qū)動(dòng)力來行 駛。并且，當(dāng)變?yōu)榱诵枰欢ㄒ陨系尿?qū)動(dòng)力的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)ENG。但是，在由于暖 氣等而需要驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)ENG在發(fā)動(dòng)時(shí)以無負(fù)載狀態(tài)起動(dòng)，并以怠速轉(zhuǎn) 速驅(qū)動(dòng)直到實(shí)現(xiàn)期望的暖機(jī)。另外，在當(dāng)車輛停車時(shí)執(zhí)行上述充電控制的情況下，也起動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)ENG。圖3是表示圖2所示的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置100的電氣結(jié)構(gòu)的電路圖。參照?qǐng)D3，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置100還包括直流電源140、電壓傳感器13、系統(tǒng)繼電 器SRI、SR2、平滑用電容器C2、變換器14、31、電流傳感器24、28、位置傳感器22、26、以及 MGECU300。直流電源140包括蓄電裝置(未圖示)而構(gòu)成，向電源線VL與接地線SL之間輸 出直流電壓。例如，能夠?qū)⒅绷麟娫?40構(gòu)成為通過二次電池和升降壓轉(zhuǎn)換器的組合在對(duì) 二次電池的輸出電壓進(jìn)行變換并向電源線VL和接地線SL輸出。在該情況下，將升降壓轉(zhuǎn) 換器構(gòu)成為能夠進(jìn)行雙向的電力變換，將電源線VL與接地線SL之間的直流電壓變換為二 次電池的充電電壓。系統(tǒng)繼電器SRl連接在直流電源140的正極與電源線VL之間，系統(tǒng)繼電器SR2連 接在直流電源140的負(fù)極與接地線SL之間。系統(tǒng)繼電器SR1、SR2通過來自MGE⑶300的信 號(hào)SE而被接通/斷開。在電源線VL與接地線SL之間連接有平滑用電容器C2。電壓傳感器13檢測平滑 用電容器C2的兩端的電壓Vm(相當(dāng)于變換器14、31的輸入電壓，以下相同)并向MGECU300 輸出。與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl連接的變換器14包括U相臂15、V相臂16、以及W相臂17。U 相臂15、V相臂16、W相臂17并聯(lián)地設(shè)置在電源線VL與接地線SL之間。U相臂15包括串聯(lián)連接的電力用半導(dǎo)體開關(guān)元件(以下也簡稱為開關(guān)元件)Q1、 Q2。V相臂16包括串聯(lián)連接的開關(guān)元件Q3、Q4。W相臂17包括串聯(lián)連接的開關(guān)元件Q5、 Q6。另外，在各個(gè)開關(guān)元件Ql Q6的集電極-發(fā)射極之間分別連接有使電流從發(fā)射極側(cè)流 向集電極側(cè)的二極管Dl D6。作為本實(shí)施方式中的開關(guān)元件，例如使用IGBTdnsulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)。開關(guān)元件Ql Q6根據(jù)來自MGECU300 的開關(guān)控制信號(hào)PWMl被執(zhí)行導(dǎo)通·截止控制，即開關(guān)控制。
各相臂的中間點(diǎn)經(jīng)由導(dǎo)線(束線)與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的各相線圈的各相端連接。 即，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl為三相的永久磁體電機(jī)，通過U、V、W相的三個(gè)線圈的一端共同與中性點(diǎn) 連接而構(gòu)成。U相線圈的另一端經(jīng)由導(dǎo)線18與IGBT元件Ql、Q2的中間點(diǎn)連接，V相線圈 的另一端經(jīng)由導(dǎo)線19與IGBT元件Q3、Q4的中間點(diǎn)連接，W相線圈的另一端經(jīng)由導(dǎo)線20與 IGBT元件Q5、Q6的中間點(diǎn)連接。在各個(gè)導(dǎo)線18 20上插入連接有電流傳感器24。電流傳感器24檢測流向電動(dòng) 發(fā)電機(jī)MGl的電流MCRTl。由于U相、V相、W相的電機(jī)電流Iu、Iv、Iw(瞬時(shí)值)的和為零， 因此也可以形成為通過在兩相上配置電流傳感器24來檢測各相的電機(jī)電流的結(jié)構(gòu)。通過 電流傳感器24獲得的電流檢測值MCRTl被傳送給MGE⑶300。在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl上還配置有檢測轉(zhuǎn)子(未圖示)的轉(zhuǎn)角的位置傳感器22。由位 置傳感器22檢測出的轉(zhuǎn)角被傳送給MGE⑶300。與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2連接的變換器31具有與變換器14相同的結(jié)構(gòu)。即，變換器31 包括開關(guān)元件Ql Q6、二極管Dl D6。開關(guān)元件Ql Q6根據(jù)來自MGE⑶300的開關(guān)控 制信號(hào)PWM12被執(zhí)行導(dǎo)通·截止控制(開關(guān)控制)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2是與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl相同的、通過U、V、W相的三個(gè)線圈的一端共 同與中性點(diǎn)連接而構(gòu)成的三相的永久磁體電機(jī)。變換器31的各相臂的中間點(diǎn)經(jīng)由導(dǎo)線與 電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的U相線圈、V相線圈、W相線圈分別電連接。并且，在連接變換器31與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的各相線圈的導(dǎo)線上插入連接有與電流 傳感器24相同的電流傳感器28。并且，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2上也配置有與位置傳感器22相 同的位置傳感器26。通過電流傳感器28獲得的電流檢測值MCRT2和通過位置傳感器獲得 的檢測值被傳送給MGE⑶300。除了電流傳感器24、28和位置傳感器22、26的檢測值以外，由電壓傳感器13檢測 出的向各個(gè)變換器14、31輸入的輸入電壓Vm和由適當(dāng)?shù)卦O(shè)置的傳感器(未圖示)檢測出 的電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、MG2的線圈端子之間的電壓等也被輸入到MGECU300并被用于電機(jī)驅(qū)動(dòng) 控制。MGE⑶300從未圖示的HVE⑶200接收電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的運(yùn)行指令。在該運(yùn)行指 令中包含有電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的運(yùn)行許可/禁止指示、轉(zhuǎn)矩指令值TR1、轉(zhuǎn)速指令Μ·1等。 MGE⑶300通過基于電流傳感器24和位置傳感器22的檢測值進(jìn)行的反饋控制而產(chǎn)生開關(guān)控 制信號(hào)PWM11，該開關(guān)控制信號(hào)PWMIl用于控制開關(guān)元件Ql Q6的開關(guān)動(dòng)作以使電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MGl按照來自HVE⑶200的運(yùn)行指令動(dòng)作。例如，在從HVE⑶200發(fā)出了電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的運(yùn)行指令的情況下，MGE⑶300產(chǎn)生 開關(guān)控制信號(hào)PWMI1，該開關(guān)控制信號(hào)PWMI1用于將電源線VL與接地線SL之間的直流電壓 變換為對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的各相線圈施加的交流電壓以供應(yīng)與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)矩指令 值TRl相應(yīng)的各相電機(jī)電流。另外，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的再生制動(dòng)時(shí)，MGE⑶300產(chǎn)生開關(guān)控制信號(hào)PWMIl以將 由電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl發(fā)電產(chǎn)生的交流電壓變換為電源線VL與接地線SL之間的直流電壓。此 時(shí)，例如通過遵循公知的PWM控制方式并使用傳感器檢測值的反饋控制來生成開關(guān)控制信 號(hào) PWMI1。另一方面，在從HVE⑶200發(fā)出了電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的禁止運(yùn)行指示的情況下，MGE⑶300產(chǎn)生開關(guān)控制信號(hào)STP以使構(gòu)成變換器14的開關(guān)元件Ql Q6中的每一個(gè)停止 開關(guān)動(dòng)作(均截止)。并且，MGE⑶300在從HVE⑶200接收到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的運(yùn)行指令時(shí)，與上述電動(dòng) 發(fā)電機(jī)MGl的控制同樣地通過基于電流傳感器28和位置傳感器26的檢測值進(jìn)行的反饋控 制來產(chǎn)生開關(guān)控制信號(hào)PWMI2，該開關(guān)控制信號(hào)PWMI2用于控制開關(guān)元件Ql Q6的開關(guān)動(dòng) 作以使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2按照來自HVE⑶200的運(yùn)行指令動(dòng)作。另外，由MGE⑶300檢測出的與變換器14、31的異常相關(guān)的信息被傳送給 HVE⑶200。HVE⑶200構(gòu)成為能夠?qū)⑦@些異常信息反映于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl、MG2的運(yùn)行指令。在圖2和圖3所示的結(jié)構(gòu)中，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、MG2對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“多個(gè)多 相交流電機(jī)”，變換器14、31對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“多個(gè)電力變換裝置”。另外，MGECU300和 HVE⑶200對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“控制裝置”。(混合動(dòng)力汽車的退避運(yùn)行)在具有以上結(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力汽車10中，在由于與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl連接的變換器14 的異常而導(dǎo)致電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl無法使用的情況下，能夠如專利文獻(xiàn)1也記載的那樣，能夠停 止發(fā)動(dòng)機(jī)ENG和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的動(dòng)作，并通過使用了電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的動(dòng)力的“異常時(shí)運(yùn) 行”來執(zhí)行混合動(dòng)力汽車10的“退避運(yùn)行”。在這樣的退避運(yùn)行時(shí)，由于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2經(jīng)由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu) PSD互相連結(jié)，因此伴隨著電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的運(yùn)行(旋轉(zhuǎn))，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl也會(huì)旋轉(zhuǎn)。并且，如圖4所示，伴隨著這樣的退避運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的旋轉(zhuǎn)，安裝在該 轉(zhuǎn)子上的磁體PM旋轉(zhuǎn)。由此，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的各相線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。在圖4中，作為變換器14中的短路故障的一個(gè)例子，示出了開關(guān)元件Ql發(fā)生了維 持導(dǎo)通狀態(tài)而變成無法控制的短路故障的情形。在這樣的情形中，即使通過開關(guān)控制信號(hào)STP進(jìn)行控制以停止各個(gè)開關(guān)元件Ql Q6的開關(guān)動(dòng)作(成為截止?fàn)顟B(tài))，也會(huì)經(jīng)由發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件Ql而形成短路路 徑。具體地說，U相電機(jī)電路Iu經(jīng)由電源線VL 開關(guān)元件Ql (短路故障) U相線圈而 流動(dòng)。并且，U相電機(jī)電流Iu在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的中性點(diǎn)分支流向路徑Rtl和路徑Rt2，所 述路徑Rtl為V相線圈 V相臂16的中間點(diǎn) 二極管D3 電源線VL，路徑Rt2為W相線 圈 W相臂17的中間點(diǎn) 二極管D5 電源線VL。因此，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓和與該短路路徑 的電阻相應(yīng)的短路電流。這里，由于在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的各相線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的 轉(zhuǎn)速成比例，因此如果退避運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速上升，則在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl中 產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也會(huì)升高，變換器14中的短路電流也會(huì)增大。如果短路電流變得過大，則 可能會(huì)由于產(chǎn)生超過變換器14的構(gòu)成部件的耐熱溫度的高溫而導(dǎo)致產(chǎn)生進(jìn)一步的元件損 傷。因此，如上所述，在專利文獻(xiàn)1中形成為以下的控制結(jié)構(gòu)通過監(jiān)視在變換器14內(nèi) 部流動(dòng)的短路電流的電平，在過大的短路電流在變換器14內(nèi)部流動(dòng)的情況下，限制基于電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的退避運(yùn)行。由此，防止了由于執(zhí)行退避運(yùn)行而在變換器內(nèi)產(chǎn)生進(jìn)一步的元 件損傷。但是，在這樣的控制結(jié)構(gòu)中，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變換器的元件的保護(hù)，但是另一方面
13基于退避運(yùn)行的移動(dòng)距離的增加卻是有限的。因此，可能無法使車輛退避到安全的場所。因此，在本實(shí)施方式的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置100中，形成為根據(jù)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn) 速對(duì)構(gòu)成變換器14的開關(guān)元件Ql Q6執(zhí)行開關(guān)控制的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠抑制由于 轉(zhuǎn)速上升而導(dǎo)致的短路電流的增大。其結(jié)果是能夠兼顧對(duì)變換器的元件的保護(hù)和退避運(yùn)行 時(shí)的移動(dòng)距離的增加。以下，說明本實(shí)施方式的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置100中的用于實(shí)現(xiàn)退避運(yùn)行時(shí)的變換 器的開關(guān)控制的控制結(jié)構(gòu)。(控制結(jié)構(gòu))圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的MGECU300中的控制結(jié)構(gòu)的框圖。圖5所示的各 個(gè)功能框代表性地通過MGECU300執(zhí)行預(yù)先存儲(chǔ)的程序來實(shí)現(xiàn)，但是也可以將該功能的一 部分或全部作為專用的硬件來安裝。參照?qǐng)D5，作為變換器14的控制單元，MGE⑶300包括電機(jī)控制用相電壓運(yùn)算部32、 變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34、變換器異常檢測部36、以及短路元件檢測部38。雖然省略了 圖示，但是MGECU300還包括具有與圖5相同的結(jié)構(gòu)的變換器31的控制單元。電機(jī)控制用相電壓運(yùn)算部32從HVE⑶200接收作為電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的運(yùn)行指令的 轉(zhuǎn)矩指令值TRl和轉(zhuǎn)速指令MRNl，從電壓傳感器13接收變換器14的輸入電壓Vm，從電流 傳感器24接收在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的各相中流動(dòng)的電機(jī)電流Iu、Iv、Iw。并且，電機(jī)控制用 相電壓運(yùn)算部32基于這些輸入信號(hào)計(jì)算出對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的各相線圈施加的電壓的操 作量(以下也稱為電壓指令)Vu*、Vv*、Vw*，并將該計(jì)算結(jié)果輸出給變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換 部34。變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34基于來自電機(jī)控制用相電壓運(yùn)算部32的各相線圈的 電壓指令Vu*、Vv*、Vw*，生成用于實(shí)際上變換器14的開關(guān)元件Ql Q6導(dǎo)通 截止的開關(guān) 控制信號(hào)PWMI1，并將該生成的開關(guān)控制信號(hào)PWMIl傳送給變換器14。由此，對(duì)各個(gè)開關(guān)元件Ql Q6執(zhí)行開關(guān)控制，控制在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的各相中流 動(dòng)的電流以使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl輸出指令指示的轉(zhuǎn)矩。這樣，電機(jī)電流MCRTl被控制，輸出與 轉(zhuǎn)矩指令值TRl相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩。變換器異常檢測部36在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl運(yùn)行時(shí)檢測在變換器14中發(fā)生的異常。 基于來自內(nèi)置于變換器14的開關(guān)元件Ql Q6中的自我保護(hù)電路的過電流檢測信號(hào)OVC 來執(zhí)行變換器14的異常檢測。具體地說，自我保護(hù)電路包括電流傳感器(或溫度傳感器)而構(gòu)成，根據(jù)在傳感器 輸出中檢測出過電流(或過熱)的情況而輸出過電流檢測信號(hào)0VC。變換器異常檢測部36 在從變換器14接收到過電流檢測信號(hào)OVC時(shí)，判定為是由于開關(guān)元件Ql Q6的短路故障 導(dǎo)致的異常，生成表示該判定的結(jié)果的異常信號(hào)FINV。并且，變換器異常檢測部36將該生 成的異常信號(hào)FINV傳送給HVE⑶200和短路元件檢測部38。HVE⑶200在接收到異常信號(hào)FINV時(shí)，指示基于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的退避運(yùn)行。此 時(shí)，HVE⑶200向變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34發(fā)出對(duì)構(gòu)成變換器14的開關(guān)元件Ql Q6的 開關(guān)動(dòng)作的停止指示。響應(yīng)于此，變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34生成用于停止開關(guān)元件Ql Q6的開關(guān)動(dòng) 作(截止?fàn)顟B(tài))的開關(guān)控制信號(hào)STP并輸出給變換器14。由此，變換器14變?yōu)檫\(yùn)行停止?fàn)顟B(tài)。短路元件檢測部38在從變換器異常檢測部36接收到異常信號(hào)FINV時(shí)，基于通過 電流傳感器24獲得的變換器14與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl之間的各相電流的檢測值Iu、Iv、Iw，從 發(fā)生了異常的變換器中檢測發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件。此時(shí)，作為一個(gè)例子，短路元件檢 測部38針對(duì)電機(jī)電流Iu、Iv、Iw的電流波形中的每一電流波形，檢測從穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的值偏 移了的偏移值，基于該檢測出的偏移值的大小和極性來檢測發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件。 并且，短路元件檢測部38生成表示檢測出的發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件的信號(hào)DE并傳送 給變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34。變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34在從短路元件檢測部38接收到信號(hào)DE時(shí)，根據(jù)從位 置傳感器22的檢測值導(dǎo)出的電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速Nmgl，產(chǎn)生開關(guān)控制信號(hào)Tonl和開關(guān) 控制信號(hào)Ton2中的某一方。詳細(xì)地說，開關(guān)控制信號(hào)Tonl是用于控制開關(guān)動(dòng)作以僅使構(gòu)成變換器14的開關(guān) 元件Ql Q6中的、與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān)元件導(dǎo)通的信號(hào)。由此， 由于發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件和與其串聯(lián)連接的開關(guān)元件導(dǎo)通，因此由這些開關(guān)元件構(gòu) 成的相短路。以下，也將這樣的用于使發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件所屬的相短路的開關(guān)控 制簡稱為“單相短路控制”。與此相對(duì)，開關(guān)控制信號(hào)Τοη2是用于控制開關(guān)動(dòng)作以使構(gòu)成變換器14的開關(guān)元 件Ql Q6中的、與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件相對(duì)于電源線(或接地線)并聯(lián)連接的所 有開關(guān)元件導(dǎo)通的信號(hào)。由此，相對(duì)于電源線(或接地線)并聯(lián)連接的所有三相的開關(guān)元 件導(dǎo)通。以下，也將這樣的用于使相對(duì)于電源線與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的 開關(guān)元件導(dǎo)通的開關(guān)控制簡稱為“三相導(dǎo)通控制”。并且，變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34根據(jù)從位置傳感器22的檢測值導(dǎo)出的電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速Nmgl來切換并執(zhí)行單相短路控制和三相導(dǎo)通控制。以下，說明各個(gè)開關(guān)控 制的詳細(xì)情況。圖6是說明在執(zhí)行單相短路控制時(shí)產(chǎn)生的變換器內(nèi)部的短路電流的圖。參照?qǐng)D6，在開關(guān)元件Ql發(fā)生了短路故障的情況下，通過開關(guān)控制信號(hào)Tonl，僅使 與開關(guān)元件Ql串聯(lián)連接的開關(guān)元件Q2導(dǎo)通。其結(jié)果是，由于U相臂15被短路，因此U相 電機(jī)電流Iu的路徑，除了通過圖4說明的路徑Rtl和Rt2以外，還形成了電源線VL U相 臂15的中間點(diǎn) 接地線SL的新的路徑Rt3。由此，流經(jīng)在發(fā)生了故障的開關(guān)元件Ql與二 極管D3、D5之間形成的短路路徑的電流降低。此時(shí)，各相電機(jī)電流Iu、Iv、Iw與電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MGl正常運(yùn)行時(shí)同樣地是具有大致相同振幅的交流波形。如后所述，各相電機(jī)電流的振 幅由于使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速上升而變大。圖7是說明在執(zhí)行三相導(dǎo)通控制時(shí)產(chǎn)生的變換器內(nèi)部的短路電流的圖。參照?qǐng)D7，在開關(guān)元件Ql與圖6同樣地發(fā)生了短路故障的情況下，通過開關(guān)控制信 號(hào)Ton2，僅使相對(duì)于電源線VL與開關(guān)元件Ql并聯(lián)連接的開關(guān)元件Q3、Q5導(dǎo)通。由此，除 了在發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件Ql與二極管D3、D5之間形成的短路路徑以外，還在開關(guān)元 件Q3與二極管Dl、D5之間，以及開關(guān)元件Q5與二極管Dl、D3之間形成了新的路徑。圖8是表示在執(zhí)行三相導(dǎo)通控制時(shí)產(chǎn)生的電機(jī)電流的輸出波形的圖。圖8的輸出 波形是通過模擬電機(jī)電流Iu、Iv、Iw而獲得的，所述電機(jī)電流Iu、Iv、Iw是在圖7所示的電
15路結(jié)構(gòu)中當(dāng)使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl以預(yù)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)感應(yīng)的電機(jī)電流。從圖8可以明確地看出，電機(jī)電流Iu、Iv、Iw呈現(xiàn)出大致相同的振幅的交流波形。 如后所述，從模擬結(jié)果得知，即便使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速上升了，電機(jī)電流的振幅也幾乎 不改變。圖9是表示在執(zhí)行單相短路控制和三相導(dǎo)通控制時(shí)產(chǎn)生的變換器內(nèi)部的短路電 流與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的圖。圖9所示的關(guān)系是通過模擬電機(jī)電流Iu、Iv、 Iw而獲得的，所述電機(jī)電路Iu、Iv、Iw是在圖6和圖7所示的電路結(jié)構(gòu)中當(dāng)分別使電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MGl以各種轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)在各種轉(zhuǎn)速下感應(yīng)的電機(jī)電流。在圖9中，線LNl表示執(zhí)行了 單相短路控制時(shí)的短路電流，線LN2表示執(zhí)行了三相導(dǎo)通控制時(shí)的短路電流。參照?qǐng)D9，在執(zhí)行單相短路控制時(shí)，在變換器14內(nèi)部流動(dòng)的短路電流隨著電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速的上升而增大。與此相對(duì)，在執(zhí)行三相導(dǎo)通控制時(shí)，在變換器14內(nèi)部流動(dòng) 的短路電流，雖然在相對(duì)低的轉(zhuǎn)速區(qū)域中隨著電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速的上升而增大，但是 在相對(duì)高的轉(zhuǎn)速區(qū)域中即使轉(zhuǎn)速上升了也幾乎不改變。作為在執(zhí)行三相導(dǎo)通控制時(shí)即使轉(zhuǎn)速上升了短路電流也不增大的一個(gè)原因，可以 舉出以下原因在通過三相導(dǎo)通控制形成的短路路徑的電阻中，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的各相線 圈的電感成分隨著轉(zhuǎn)速的上升而升高。并且，從圖9可知，執(zhí)行單相短路控制時(shí)的短路電流和執(zhí)行三相導(dǎo)通控制時(shí)的短 路電流在相對(duì)低的預(yù)定轉(zhuǎn)速下交叉，大小關(guān)系以該預(yù)定的轉(zhuǎn)速為界反轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)圖9所 示的短路電流與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系可知，如果形成為在低轉(zhuǎn)速區(qū)域中執(zhí)行 單相短路控制、另一方面在高轉(zhuǎn)速區(qū)域中執(zhí)行三相導(dǎo)通控制的結(jié)構(gòu)，則能夠有效地抑制在 變換器14內(nèi)部流動(dòng)的短路電流增大。另一方面，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl中，由于隨著電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由于該制動(dòng)轉(zhuǎn)矩是通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的旋轉(zhuǎn)阻力作用于車輛的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因 此以下也稱為“拖曳轉(zhuǎn)矩”。并且，在該拖曳轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速之間，如圖10所 示那樣的關(guān)系成立。圖10是表示在執(zhí)行單相短路控制和三相導(dǎo)通控制時(shí)在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl中產(chǎn)生的 拖曳轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的圖。圖10所示的關(guān)系是通過以下方法獲 得的對(duì)于單相短路控制和三相導(dǎo)通控制的中的每一控制，使用磁場分析來模擬當(dāng)圖9的 短路電流流動(dòng)時(shí)在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl中產(chǎn)生的拖曳轉(zhuǎn)矩。為了與在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的動(dòng)力運(yùn) 行控制時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩相區(qū)別，以負(fù)值來表示拖曳轉(zhuǎn)矩。在圖10中，線LN3表示執(zhí)行了單相短路控制時(shí)的拖曳轉(zhuǎn)矩，線LN4表示執(zhí)行了三 相導(dǎo)通控制時(shí)的拖曳轉(zhuǎn)矩。從圖10可知，在執(zhí)行單相短路控制時(shí)，隨著電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速上升，拖曳轉(zhuǎn)矩 (絕對(duì)值)變大。與此相對(duì)，在執(zhí)行三相導(dǎo)通控制時(shí)，拖曳轉(zhuǎn)矩在低轉(zhuǎn)速區(qū)域的預(yù)定轉(zhuǎn)速處 具有極值，并呈現(xiàn)出隨著轉(zhuǎn)速從該預(yù)定的轉(zhuǎn)速上升而變小的傾向。S卩，在執(zhí)行單相短路控制時(shí)和執(zhí)行三相導(dǎo)通控制時(shí)，拖曳轉(zhuǎn)矩表現(xiàn)出互不相同的 特性，大小關(guān)系以圖中的預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nth為界反轉(zhuǎn)。據(jù)此，在比預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nth低 的轉(zhuǎn)速下，執(zhí)行三相導(dǎo)通控制反而會(huì)比執(zhí)行單相短路控制時(shí)使得拖曳轉(zhuǎn)矩增加。特別是在 混合動(dòng)力汽車10發(fā)動(dòng)時(shí)，可能會(huì)由于拖曳轉(zhuǎn)矩超過電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩而導(dǎo)致運(yùn)行
16性下降。因此，如果形成為在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速小于等于預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nth的情況 下執(zhí)行單相短路控制、另一方面在轉(zhuǎn)速Nmgl比預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nth高的情況下執(zhí)行三相導(dǎo) 通控制的結(jié)構(gòu)，則無論電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速如何均能夠?qū)⑼弦忿D(zhuǎn)矩抑制得較小。并且，參照?qǐng)D9所示的短路電流與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，在比預(yù)定的 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nth高的轉(zhuǎn)速區(qū)域中，能夠防止產(chǎn)生過大的短路電流。實(shí)際上，再次參照?qǐng)D5，變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34在從短路元件檢測部38接收 到信號(hào)DE時(shí)，從位置傳感器22的檢測值導(dǎo)出電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速Nmgl，判定該導(dǎo)出的 轉(zhuǎn)速Nmgl是否超過預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nth。此時(shí)，在轉(zhuǎn)速Nmgl小于等于預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nth 的情況下，變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34產(chǎn)生用于執(zhí)行單相短路控制的開關(guān)控制信號(hào)Tonl。 另一方面，在轉(zhuǎn)速Nmgl超過了預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nth的情況下，變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34 產(chǎn)生用于執(zhí)行三相導(dǎo)通控制的開關(guān)控制信號(hào)Ton2。能夠通過預(yù)先模擬圖10所示的關(guān)系而 預(yù)先求出預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nth。圖11是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的MGl異常時(shí)的退避運(yùn)行的 流程圖。圖11所示的各個(gè)步驟的處理通過MGE⑶300和HVE⑶200作為圖5所示的各個(gè)功 能框發(fā)揮功能來實(shí)現(xiàn)。參照?qǐng)D11，作為變換器異常檢測部36(圖5)發(fā)揮功能的MGECU300判定與電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MGl連接的變換器14是否發(fā)生了異常(步驟S01)。此時(shí)，MGE⑶300判定是否接收到 了來自內(nèi)置于開關(guān)元件Ql Q6中的自我保護(hù)電路的過電流檢測信號(hào)0CV。在未從變換器 14接收到過電流檢測信號(hào)OCV的情況下，MGECU300判定為變換器14未發(fā)生異常(在步驟 SOl中為否定判定)，不指示執(zhí)行退避運(yùn)行(步驟S02)，結(jié)束與退避運(yùn)行相關(guān)的控制處理。另一方面，在從變換器14接收到了過電流檢測信號(hào)OCV的情況下，MGE⑶300判定 為變換器14發(fā)生了異常(在步驟SOl中為肯定判定)并產(chǎn)生異常信號(hào)FINV。由此，HVE⑶200 指示執(zhí)行基于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的退避運(yùn)行(步驟S03)。此時(shí)，HVECU200向MGECU300發(fā)出對(duì) 構(gòu)成變換器14的各個(gè)開關(guān)元件Ql Q6的開關(guān)動(dòng)作的停止指示。響應(yīng)于此，來自MGE⑶300 的開關(guān)控制信號(hào)PWMIl成為非激活“OFF”狀態(tài)。然后，作為短路元件檢測部38發(fā)揮功能的MGECU300在接收到異常信號(hào)FINV時(shí)， 基于通過電流傳感器24獲得的變換器14與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl之間的各相電流的檢測值Iu、 Iv、Iw，從發(fā)生了異常的變換器中檢測發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件(步驟S04)。然后，作為 短路元件檢測部38發(fā)揮功能的MGECU300生成表示檢測出的發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件的 信號(hào)DE并傳送給作為變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34發(fā)揮功能的MGECU300。接著，作為變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34發(fā)揮功能的MGECU300在從短路元件檢 測部38接收到信號(hào)DE時(shí)，基于位置傳感器22的檢測值來獲取電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速 Nmgl (步驟S05)。然后，作為變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34發(fā)揮功能的MGECU300判定轉(zhuǎn)速 Nmgl是否超過了預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nth (步驟S06)。在轉(zhuǎn)速Nmgl超過了預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nth的情況下(在步驟S06中為肯定的情況)， 作為變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34發(fā)揮功能的MGECU300執(zhí)行三相導(dǎo)通控制(步驟S07)。具 體地說，MGE⑶300生成開關(guān)控制信號(hào)Ton2并輸出給構(gòu)成變換器14的開關(guān)元件Ql Q6。 由此，使相對(duì)于電源線(或接地線)與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件全
17部成為導(dǎo)通狀態(tài)。另一方面，在轉(zhuǎn)速Nmgl小于等于預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nth的情況下(在步驟S06中為 否定的情況)，作為變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34發(fā)揮功能的MGECU300執(zhí)行單相短路控制 (步驟S08)。具體地說，MGE⑶300生成開關(guān)控制信號(hào)Tonl并輸出給構(gòu)成變換器14的開關(guān) 元件Ql Q6。由此，使與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān)元件成為導(dǎo)通狀態(tài)。然后，作為變換器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換部34發(fā)揮功能的MGECU300判定是否繼續(xù)執(zhí)行 基于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的退避運(yùn)行(步驟S09)。在繼續(xù)執(zhí)行退避運(yùn)行的情況下(在步驟S09 中為肯定的情況)，處理返回到步驟S05。另一方面，在不繼續(xù)執(zhí)行退避運(yùn)行的情況下(在步驟S09中為否定的情況)， MGE⑶300結(jié)束與退避運(yùn)行相關(guān)的控制處理。通過形成為這樣的控制結(jié)構(gòu)，即使在退避運(yùn)行時(shí)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速上升的情 況下，也能夠防止過大的短路電流在變換器14內(nèi)流動(dòng)。由此，能夠在變換器內(nèi)不產(chǎn)生元件 損傷的情況下延長基于退避運(yùn)行的移動(dòng)距離。另外，在退避運(yùn)行時(shí)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速低的情況下，能夠減小伴隨著電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MG2的旋轉(zhuǎn)而在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl中產(chǎn)生的拖曳轉(zhuǎn)矩。由此，在混合動(dòng)力汽車10發(fā)動(dòng)時(shí)， 能夠抑制拖曳轉(zhuǎn)矩超過電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩而導(dǎo)致運(yùn)行性下降。在本實(shí)施方式中，說明了由于作為與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl連接的電力變換裝置的變換 器14發(fā)生了異常而使用電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2執(zhí)行退避運(yùn)行的情況，但是在作為與電動(dòng)發(fā)電機(jī) MG2連接的電力變換裝置的變換器31發(fā)生了異常的情況下，也能夠通過執(zhí)行與圖11所示的 流程圖相同的處理而使用發(fā)動(dòng)機(jī)ENG和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl執(zhí)行退避運(yùn)行，由此能夠在防止了 過大的短路電流在變換器31內(nèi)流動(dòng)的同時(shí)延長基于退避運(yùn)行的移動(dòng)距離。另外，在本實(shí)施方式中例示了具有通過動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)相互連結(jié)的兩個(gè)電機(jī)的混合 動(dòng)力汽車中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，但是本發(fā)明的應(yīng)用不限于這樣的形式，只要是在退避運(yùn)行中 通過使一個(gè)電機(jī)運(yùn)行而使得其他電機(jī)隨之旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，則也能夠應(yīng)用于所謂電氣分配式等 任意形式的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置、以及具有多個(gè)電機(jī)而構(gòu)成的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置以外的電機(jī) 驅(qū)動(dòng)裝置。應(yīng)該認(rèn)為，本次所公開的實(shí)施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的內(nèi)容。 本發(fā)明的范圍不是由上述的實(shí)施方式的說明而是由權(quán)利要求表示，包括與權(quán)利要求等同的 意思以及范圍內(nèi)的所有的變更。本發(fā)明能夠應(yīng)用于包括以能夠向共同的輸出軸輸出動(dòng)力的方式連結(jié)的多個(gè)電機(jī) 而構(gòu)成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。
權(quán)利要求
一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，具備以能夠向共同的輸出軸輸出動(dòng)力的方式連結(jié)的多個(gè)多相交流電機(jī)(MG1、MG2)；分別連接于所述多個(gè)多相交流電機(jī)(MG1、MG2)的多個(gè)電力變換裝置(14、31)；以及控制所述多個(gè)電力變換裝置(14、31)的控制裝置(300)，所述多個(gè)電力變換裝置(14、31)的各個(gè)，包括各自連接于所述多相交流電機(jī)的各相線圈的多個(gè)臂電路(15、16、17)，所述多個(gè)臂電路(15、16、17)的各個(gè)，具有在第一和第二電源線間經(jīng)由與所述各相線圈的連接點(diǎn)串聯(lián)連接的第一和第二開關(guān)元件，所述控制裝置(300)包括異?？刂茊卧?，其在所述多個(gè)電力變換裝置(14、31)中的第一電力變換裝置(14)異常時(shí)，指示使用了第二多相交流電機(jī)(MG2)的異常時(shí)運(yùn)行，所述第二多相交流電機(jī)(MG2)不同于與所述第一電力變換裝置(14)連接的第一多相交流電機(jī)(MG1)；短路檢測單元，其在所述異常時(shí)運(yùn)行中，伴隨所述第二多相交流電機(jī)(MG2)的運(yùn)行，基于在所述第一電力變換裝置(14)中流動(dòng)的電流，檢測發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件；第一電機(jī)控制單元，其在所述異常時(shí)運(yùn)行中，使經(jīng)由所述連接點(diǎn)與所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān)元件導(dǎo)通，由此控制在所述第一電力變換裝置(14)中流動(dòng)的電流；第二電機(jī)控制單元，其在所述異常時(shí)運(yùn)行中，使相對(duì)于電源線與所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件都導(dǎo)通，由此控制在所述第一電力變換裝置(14)中流動(dòng)的電流；以及選擇單元，其根據(jù)所述第一多相交流電機(jī)(MG1)的轉(zhuǎn)速，選擇性設(shè)定所述第一電機(jī)控制單元和所述第二電機(jī)控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述選擇單元，在所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速為預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速以下的情況 下，選擇所述第一電機(jī)控制單元，在所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速超過所述預(yù)定的 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的情況下，選擇所述第二電機(jī)控制單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，在所述第一電機(jī)控制單元執(zhí)行時(shí)，所述第一多相交流電機(jī)(MGl)具有伴隨所述第二 多相交流電機(jī)(MG2)的運(yùn)行產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨著所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速變高 而變大的第一特性，在所述第二電機(jī)控制單元執(zhí)行時(shí)，所述第一多相交流電機(jī)(MGl)具有伴隨所述第二 多相交流電機(jī)(MG2)的運(yùn)行產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨著所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速變高 而變小的第二特性，所述選擇單元預(yù)先具有所述第一和第二特性，將在所述第一特性和所述第二特性下所 述第一多相交流電機(jī)中產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩一致時(shí)的所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速設(shè) 定為所述預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。
4.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，具備以能夠向共同的輸出軸輸出動(dòng)力的方式連結(jié)的多個(gè)多相交流電機(jī)(MG1、MG2)； 分別連接于所述多個(gè)多相交流電機(jī)(MG1、MG2)的多個(gè)電力變換裝置(14、31)；以及控制所述多個(gè)電力變換裝置(14、31)的控制裝置(300)，所述多個(gè)電力變換裝置(14、31)的各個(gè)，包括各自連接于所述多相交流電機(jī)的各相線 圈的多個(gè)臂電路(15、16、17)，所述多個(gè)臂電路(15、16、17)的各個(gè)，具有在第一和第二電源線間經(jīng)由與所述各相線 圈的連接點(diǎn)串聯(lián)連接的第一和第二開關(guān)元件，所述控制裝置(300)包括 異?？刂撇?，其在所述多個(gè)電力變換裝置(14、31)中的第一電力變換裝置(14)異常 時(shí)，指示使用了第二多相交流電機(jī)(MG2)的異常時(shí)運(yùn)行，所述第二多相交流電機(jī)(MG2)不同 于與所述第一電力變換裝置(14)連接的第一多相交流電機(jī)(MGl)；短路檢測部，其在所述異常時(shí)運(yùn)行中，伴隨所述第二多相交流電機(jī)(MG2)的運(yùn) 行，基于 在所述第一電力變換裝置(14)中流動(dòng)的電流，檢測發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件；第一電機(jī)控制部，其在所述異常時(shí)運(yùn)行中，使經(jīng)由所述連接點(diǎn)與所述發(fā)生了短路故障 的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān)元件導(dǎo)通，由此控制在所述第一電力變換裝置(14)中流動(dòng)的 電流；第二電機(jī)控制部，其在所述異常時(shí)運(yùn)行中，使相對(duì)于電源線與所述發(fā)生了短路故障的 開關(guān)元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件都導(dǎo)通，由此控制在所述第一電力變換裝置(14)中流動(dòng)的 電流；以及選擇部，其根據(jù)所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速，選擇性設(shè)定所述第一電機(jī)控制 部和所述第二電機(jī)控制部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述選擇部，在所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速為預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速以下的情況 下，選擇所述第一電機(jī)控制部，在所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速超過所述預(yù)定的基 準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的情況下，選擇所述第二電機(jī)控制部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，在所述第一電機(jī)控制部執(zhí)行時(shí)，所述第一多相交流電機(jī)(MGl)具有伴隨所述第二多 相交流電機(jī)(MG2)的運(yùn)行產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨著所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速變高而 變大的第一特性，在所述第二電機(jī)控制部執(zhí)行時(shí)，所述第一多相交流電機(jī)(MGl)具有伴隨所述第二多 相交流電機(jī)(MG2)的運(yùn)行產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨著所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速變高而 變小的第二特性，所述選擇部預(yù)先具有所述第一和第二特性，將在所述第一特性和所述第二特性下所述 第一多相交流電機(jī)中產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩一致時(shí)的所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速設(shè)定 為所述預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。
7.一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，具備通過燃料的燃燒進(jìn)行工作的發(fā)動(dòng)機(jī)(ENG)；第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MGl)；用于輸出動(dòng)力的輸出部件(118)；將所述輸出部件(118)、所述發(fā)動(dòng)機(jī)(ENG)的輸出軸和所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MGl)的輸 出軸相互連結(jié)的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)(PSD)；連結(jié)于所述輸出部件(118)的第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MG2)；連接在直流電源(140)和所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MGl)之間，對(duì)所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī) (MGl)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的第一變換器(14)；連接在直流電源(140)和所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MG2)之間，對(duì)所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī) (MG2)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的第二變換器(31)；以及對(duì)所述第一和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MG1、MG2)的運(yùn)行進(jìn)行控制的控制裝置(300)， 所述第一變換器(14)包括各自連接于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MGl)的各相線圈的第一 多個(gè)臂電路(15、16、17)，所述第二變換器(31)包括各自連接于所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MG2)的各相線圈的第二 多個(gè)臂電路(15、16、17)，所述第一和第二多個(gè)臂電路(15、16、17)的各個(gè)，具有在第一和第二電源線間經(jīng)由與 所述各相線圈的連接點(diǎn)串聯(lián)連接的第一和第二開關(guān)元件， 所述控制裝置(300)包括異?？刂茊卧?，其在所述第一變換器(14)異常時(shí)，指示使用了所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī) (MG2)的異常時(shí)運(yùn)行；短路檢測單元，其在所述異常時(shí)運(yùn)行中，伴隨所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MG2)的運(yùn)行，基于 在所述第一變換器(14)中流動(dòng)的電流，檢測發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件；第一電機(jī)控制單元，其在所述異常時(shí)運(yùn)行中，使經(jīng)由所述連接點(diǎn)與所述發(fā)生了短路故 障的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān)元件導(dǎo)通，由此控制在所述第一變換器(14)中流動(dòng)的電流； 第二電機(jī)控制單元，其在所述異常時(shí)運(yùn)行中，使相對(duì)于電源線與所述發(fā)生了短路故障 的開關(guān)元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件都導(dǎo)通，由此控制在所述第一變換器(14)中流動(dòng)的電流； 以及第一選擇單元，其根據(jù)所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速，選擇性設(shè)定所述第一電機(jī) 控制單元和所述第二電機(jī)控制單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述第一選擇單元，在所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速為預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速以下的情 況下，選擇所述第一電機(jī)控制單元，在所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速超過所述預(yù)定的 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的情況下，選擇所述第二電機(jī)控制單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述異?？刂茊卧谒龅诙儞Q器(31)異常時(shí)，指示使用了所述發(fā)動(dòng)機(jī)(ENG)和 所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MGl)的異常時(shí)運(yùn)行，所述短路檢測單元，在所述異常時(shí)運(yùn)行中，伴隨所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MGl)的運(yùn)行，基 于在所述第二變換器(31)中流動(dòng)的電流，檢測發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件， 所述控制裝置(300)還包括第三電機(jī)控制單元，其在所述異常時(shí)運(yùn)行中，使經(jīng)由所述連接點(diǎn)與所述發(fā)生了短路故 障的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān)元件導(dǎo)通，由此控制在所述第二變換器(31)中流動(dòng)的電流； 第四電機(jī)控制單元，其在所述異常時(shí)運(yùn)行中，使相對(duì)于電源線與所述發(fā)生了短路故障 的開關(guān)元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件都導(dǎo)通，由此控制在所述第二變換器(31)中流動(dòng)的電流； 以及第二選擇單元，其根據(jù)所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MG2)的轉(zhuǎn)速，選擇性設(shè)定所述第三電機(jī) 控制單元和所述第四電機(jī)控制單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述第二選擇單元，在所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MG2)的轉(zhuǎn)速為預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速以下的情 況下，選擇所述第三電機(jī)控制單元，在所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MG2)的轉(zhuǎn)速超過所述預(yù)定的 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的情況下，選擇所述第四電機(jī)控制單元。
11.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置包括以能夠向共同的輸出軸輸 出動(dòng)力的方式連結(jié)的多個(gè)多相交流電機(jī)(MG1、MG2)；和分別連接于所述多個(gè)多相交流電機(jī) (MG1、MG2)的多個(gè)電力變換裝置(14、31)，所述多個(gè)電力變換裝置(14、31)的各個(gè)，包括各自連接于所述多相交流電機(jī)的各相線 圈的多個(gè)臂電路(15、16、17)，所述多個(gè)臂電路(15、16、17)的各個(gè)，具有在第一和第二電源線間經(jīng)由與所述各相線 圈的連接點(diǎn)串聯(lián)連接的第一和第二開關(guān)元件，所述控制方法包括在所述多個(gè)電力變換裝置(14、31)中的第一電力變換裝置(14)異常時(shí)，指示使用了第 二多相交流電機(jī)(MG2)的異常時(shí)運(yùn)行的步驟，所述第二多相交流電機(jī)(MG2)不同于與所述 第一電力變換裝置(14)連接的第一多相交流電機(jī)(MGl)；在所述異常時(shí)運(yùn)行中，伴隨所述第二多相交流電機(jī)(MG2)的運(yùn)行，基于在所述第一電 力變換裝置(14)中流動(dòng)的電流，檢測發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件的步驟；在所述異常時(shí)運(yùn)行中，使經(jīng)由所述連接點(diǎn)與所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件串聯(lián)連接 的開關(guān)元件導(dǎo)通，由此控制在所述第一電力變換裝置(14)中流動(dòng)的電流的步驟；在所述異常時(shí)運(yùn)行中，使相對(duì)于電源線與所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的 開關(guān)元件都導(dǎo)通，由此控制在所述第一電力變換裝置(14)中流動(dòng)的電流的步驟；以及選擇性設(shè)定的步驟，在該步驟中根據(jù)所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速，選擇性設(shè) 定使經(jīng)由所述連接點(diǎn)與所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān)元件導(dǎo)通，由此 控制在所述第一電力變換裝置(14)中流動(dòng)的電流的步驟；和使相對(duì)于電源線與所述發(fā)生 了短路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件都導(dǎo)通，由此控制在所述第一電力變換裝置 (14)中流動(dòng)的電流的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，其中，所述選擇性設(shè)定的步驟，在所述第一多相交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速為預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 以下的情況下，選擇使經(jīng)由所述連接點(diǎn)與所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān) 元件導(dǎo)通，由此控制在所述第一電力變換裝置(14)中流動(dòng)的電流的步驟，在所述第一多相 交流電機(jī)(MGl)的轉(zhuǎn)速超過所述預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的情況下，選擇使相對(duì)于電源線與所述發(fā) 生了短路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件都導(dǎo)通，由此控制在所述第一電力變換裝置 (14)中流動(dòng)的電流的步驟。
全文摘要
在變換器(14)發(fā)生了短路故障的情況下，執(zhí)行基于電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MG2)的退避運(yùn)行。MGECU(300)在退避運(yùn)行時(shí)，在根據(jù)位置傳感器(22)的檢測值計(jì)算出的電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MG1)的轉(zhuǎn)速超過了預(yù)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的情況下，使相對(duì)于電源線與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件全部導(dǎo)通。在轉(zhuǎn)速為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速以下的情況下，MGECU(300)僅使與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件串聯(lián)連接的開關(guān)元件導(dǎo)通。由此，能夠不限制退避運(yùn)行地防止在變換器(14)中產(chǎn)生過電流。
文檔編號(hào)B60W20/00GK101946397SQ20088012681
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者島名智子 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社