JP2005160190A - 動力出力装置およびその駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 直流電源が中性点間に接続された２つの３相コイルに流す電流を制御する２つのインバータのうち、いずれか一方のインバータが異常になっても動作可能な動力出力装置を提供する。
【解決手段】 端子４０Ａは、３相コイル１０の中性点Ｍ１に接続され、端子４０Ｂは、３相コイル１１の中性点Ｍ２に接続され、端子４０Ｃは、正母線ＬＮ１に接続される。端子４１Ａは、３相コイル１１の中性点Ｍ２に接続され、端子４１Ｂは、負母線ＬＮ２に接続され、端子４１Ｃは、３相コイル１０の中性点Ｍ１に接続される。直流電源３０は、配線切換器４０，４１間に接続される。制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１，１８２のいずれかが異常であるとき、スイッチＳＷ１を端子４０Ａ，４０Ｃのいずれかに接続し、スイッチＳＷ２を端子４１Ａ，４１Ｂのいずれかに接続するように配線切換器４０，４１を制御する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、動力出力装置に関し、特に、直流電源が中性点間に接続された２つの３相コイルを備える動力出力装置およびその駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。

従来、２重巻線モータを用いた動力出力装置としては、特開２００２−２１８７９３号公報に開示された動力出力装置が知られている。図１５は、従来の動力出力装置の概略ブロック図である。図１５を参照して、従来の動力出力装置３００は、２重巻線モータ３１０と、直流電源３２０と、インバータ３３０，３４０と、コンデンサ３５０とを備える。

２重巻線モータ３１０は、２つの３相コイル３１１，３１２を含む。そして、直流電源３２０は、３相コイル３１１の中性点と３相コイル３１２の中性点との間に接続される。

インバータ３３０は、３相コイル３１１への通電制御を行なう。また、インバータ３４０は、３相コイル３１２への通電制御を行なう。コンデンサ３５０およびインバータ３３０，３４０は、正極母線３０１と負極母線３０２との間に並列に接続される。

インバータ３３０，３４０のスイッチング制御により３相コイル３１１，３１２の中性点間の電位差を直流電源３２０の電圧よりも小さくしたり、大きくすることにより、コンデンサ３５０は、充電または放電される。その結果、動力出力装置３００においては、インバータ入力電圧を広い範囲内で調整できる。
特開２００２−２１８７９３号公報

しかし、従来の動力出力装置においては、２つのインバータのうち、いずれか一方のインバータが正常に動作できなくなったとき、２重巻線モータを動作させることができないという問題がある。

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、直流電源が中性点間に接続された２つの３相コイルに流す電流を制御する２つのインバータのうち、いずれか一方のインバータが異常になっても動作可能な動力出力装置を提供することである。

また、この発明の目的は、直流電源が中性点間に接続された２つの３相コイルに流す電流を制御する２つのインバータのうち、いずれか一方のインバータが異常になっても動作可能な動力出力装置の駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することである。

この発明によれば、動力出力装置は、第１および第２の３相コイルと、第１および第２のインバータと、直流電源と、接続処理手段とを備える。第１および第２の３相コイルは、Ｙ型に結線される。第１のインバータは、正母線と負母線との間に接続され、第１の３相コイルに流す電流を制御する。第２のインバータは、正母線と負母線との間に接続され、第２の３相コイルに流す電流を制御する。直流電源は、第１の３相コイルの第１の中性点と第２の３相コイルの第２の中性点との間に接続される。接続処理手段は、第１および第２のインバータのうち、いずれか一方のインバータの異常時、第１および第２のインバータの他方のインバータを用いて第１または第２の３相コイルをステータとする回転電機として動作可能なように直流電源の接続処理を行なう。

好ましくは、直流電源は、正極端子が第１の中性点に接続され、負極端子が第２の中性点に接続される。接続処理手段は、第１および第２のインバータのいずれか一方の異常時、直流電源の正極端子を第１の中性点から切り離して正母線に接続し、かつ、直流電源の負極端子を第２の中性点から切り離して負母線に接続する。

好ましくは、直流電源は、正極端子が第１の中性点に接続され、負極端子が第２の中性点に接続される。接続処理手段は、第２のインバータの異常時、直流電源の接続を切換える第１の処理または直流電源の接続を維持する第２の処理を行なう。

好ましくは、接続処理手段は、第２のインバータの異常部位および異常原因に応じて、第１および第２の処理のいずれを行なうかを決定する。

好ましくは、接続処理手段は、第２のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが短絡したとき、または第２のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子が全て断線したとき、第１の処理を行なう。

好ましくは、接続処理手段は、直流電源の負極端子を第２の中性点から切り離して負母線に接続する。

好ましくは、接続処理手段は、第２のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが断線したとき、または第２のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが短絡したとき、または第２のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子のいずれか１つが断線したとき、第２の処理を行なう。

好ましくは、直流電源は、正極端子が第１の３相コイルの中性点に接続され、負極端子が第２の３相コイルの中性点に接続される。接続処理手段は、第１のインバータの異常時、直流電源の接続を切換える。

好ましくは、接続処理手段は、第１のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子が短絡したとき、または第１のインバータの下アームが断線したとき、直流電源の正極端子を第１の中性点から切り離して第２の中性点に接続し、かつ、直流電源の負極端子を第２の中性点から切り離して負母線に接続する。

好ましくは、接続処理手段は、第１のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが断線したとき、または第１のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが短絡したとき、または第１のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子のいずれか１つが断線したとき、直流電源の正極端子を第１の中性点から切り離して第２の中性点に接続し、かつ、直流電源の負極端子を第２の中性点から切り離して第１の中性点に接続する。

好ましくは、第１の３相コイルは、第１のモータジェネレータのステータを構成する。また、第２の３相コイルは、第１のモータジェネレータと異なる第２のモータジェネレータのステータを構成する。

好ましくは、第１および第２の３相コイルは、２つの３相コイルをステータとする２Ｙモータを構成する。

また、この発明によれば、コンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、動力出力装置の駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。動力出力装置は、Ｙ型に結線された第１および第２の３相コイルと、正母線と負母線との間に接続され、第１の３相コイルに流す電流を制御する第１のインバータと、正母線と負母線との間に接続され、第２の３相コイルに流す電流を制御する第２のインバータと、第１の３相コイルの第１の中性点と第２の３相コイルの第２の中性点との間に接続された直流電源とを備える。

プログラムは、第１および第２のインバータのいずれかが異常であるか否かを判定する第１のステップと、第１および第２のインバータのうち、いずれか一方のインバータの異常時、第１および第２のインバータの他方のインバータを用いて第１または第２の３相コイルをステータとする回転電機として動作可能なように直流電源の接続処理を行なう第２のステップとをコンピュータに実行させる。

好ましくは、直流電源は、正極端子が第１の中性点に接続され、負極端子が第２の中性点に接続される。プログラムの第２のステップは、第１および第２のインバータのいずれか一方の異常時、直流電源の正極端子を第１の中性点から切り離して正母線に接続し、かつ、直流電源の負極端子を第２の中性点から切り離して負母線に接続する。

好ましくは、直流電源は、正極端子が第１の中性点に接続され、負極端子が第２の中性点に接続される。プログラムの第２のステップは、第２のインバータの異常時、直流電源の接続を切換える第１の処理を行なう第１のサブステップと、第２のインバータの異常時、直流電源の接続を維持する第２の処理を行なう第２のサブステップとを含む。そして、第２のインバータの異常部位および異常原因に応じて、第１および第２のサブステップのいずれかが実行される。

好ましくは、第２のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが短絡したとき、または第２のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子が全て断線したとき、第１のサブステップが実行される。

好ましくは、第１のサブステップは、直流電源の負極端子を第２の中性点から切り離して負母線に接続する。

好ましくは、第２のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが断線したとき、または第２のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが短絡したとき、または第２のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子のいずれか１つが断線したとき、第２のサブステップが実行される。

好ましくは、直流電源は、正極端子が第１の３相コイルの中性点に接続され、負極端子が第２の３相コイルの中性点に接続される。プログラムの第２のステップは、第１のインバータの異常時、直流電源の接続を切換える。

好ましくは、第２のステップは、第１のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子が短絡したとき、または第１のインバータの下アームが断線したとき、直流電源の正極端子を第１の中性点から切り離して第２の中性点に接続し、かつ、直流電源の負極端子を第２の中性点から切り離して負母線に接続する。

好ましくは、第２のステップは、第１のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが断線したとき、または第１のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが短絡したとき、または第１のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子のいずれか１つが断線したとき、直流電源の正極端子を第１の中性点から切り離して第２の中性点に接続し、かつ、直流電源の負極端子を第２の中性点から切り離して第１の中性点に接続する。

この発明による動力出力装置は、２つの３相コイルと、２つの３相コイルに流れる電流を制御する２つのインバータと、２つの３相コイル間に接続された直流電源とを備える。そして、２つのインバータのうち、いずれか一方のインバータの異常時、いずれか他方のインバータを用いて１つの３相コイルをステータとする回転電機として動作可能なように直流電源の接続が切換えられ、または維持される。そして、１つの３相コイルをステータとする回転電機が正常なインバータによって駆動される。

また、直流電源の接続を切換えるか維持するかは、インバータの異常部位および異常原因に応じて決定される。

したがって、この発明によれば、２つのインバータのうち、いずれか一方が異常になっても、１つの３相コイルをステータとする回転電機を動作できる。その結果、この発明による動力出力装置を自動車に搭載した場合、リンプフォームが可能である。

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を繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による動力出力装置の概略ブロック図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１による動力出力装置１００は、動力伝達ギア１１１と、駆動軸１１２と、ディファレンシャルギア１１４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、プラネタリギア１２０と、動力取出ギア１２８と、チェーンベルト１２９と、エンジン１５０と、レゾルバ１３９，１４９，１５９と、ダンパ１５７と、制御装置１８０とを備える。

エンジン１５０のクランクシャフト１５６は、ダンパ１５７を介してプラネタリギア１２０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に接続される。ダンパ１５７は、エンジン１５０のクランクシャフト１５６のねじり振動の振幅を抑制し、クランクシャフト１５６をプラネタリギア１２０に接続する。

動力取出ギア１２８は、チェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に接続される。そして、動力取出ギア１２８は、プラネタリギア１２０のリングギア（図示せず）から動力を受け、その受けた動力をチェーンベルト１２９を介して動力伝達ギア１１１に伝達する。動力伝達ギア１１１は、駆動軸１１２およびディファレンシャルギア１１４を介して駆動輪に動力を伝達する。

図２は、図１に示すプラネタリギア１２０およびそれに結合されるモータの拡大図である。図２を参照して、プラネタリギア１２０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２について詳細に説明する。プラネタリギア１２０は、キャリア軸１２７に軸中心を貫通された中空のサンギア軸１２５に結合されたサンギア１２１と、キャリア軸１２７と同軸のリングギア軸１２６に結合されたリングギア１２２と、サンギア１２１とリングギア１２２との間に配置され、サンギア１２１の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオンギア１２３と、キャリア軸１２７の端部に結合され、各プラネタリピニオンギア１２３の回転軸を軸支するプラネタリキャリア１２４とから構成されている。

このプラネタリギア１２０では、サンギア１２１、リングギア１２２およびプラネタリキャリア１２４にそれぞれ結合されたサンギア軸１２５、リングギア軸１２６およびキャリア軸１２７の３軸が動力の入出力軸とされ、３軸のいずれか２軸へ入出力される動力が決定されると、残りの１軸に入出力される動力は、決定された２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。

なお、サンギア軸１２５、リングギア軸１２６およびキャリア軸１２７には、それぞれの回転角度θｓ，θｒ，θｃを検出するレゾルバ１３９，１４９，１５９が設けられている。

リングギア１２２には、動力の取り出し用の動力取出ギア１２８が結合されている。この動力取出ギア１２８は、チェーンベルト１２９により動力伝達ギア１１１に接続されており、動力取出ギア１２８と動力伝達ギア１１１との間で動力の伝達がなされる。

モータジェネレータＭＧ１は、同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石１３５を有するロータ１３２と、回転磁界を形成する３相コイル１３４が巻回されたステータ１３３とを備える。

ロータ１３２は、プラネタリギア１２０のサンギア１２１に結合されたサンギア軸１２５に結合されている。ステータ１３３は、無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケース１１９に固定されている。このモータジェネレータＭＧ１は、永久磁石１３５による磁界と、３相コイル１３４によって形成される磁界との相互作用によりロータ１３２を回転駆動する電動機として動作し、永久磁石１３５による磁界とロータ１３２の回転との相互作用により３相コイル１３４の両端に起電力を生じさせる発電機として動作する。

モータジェネレータＭＧ２は、外周面に複数個の永久磁石１４５を有するロータ１４２と、回転磁界を形成する３相コイル１４４が巻回されたステータ１４３とを備える。ロータ１４２は、プラネタリギア１２０のリングギア１２２に結合されたリングギア軸１２６に結合されており、ステータ１４３はケース１１９に固定されている。ステータ１４３も、無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されている。このモータジェネレータＭＧ２も、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電動機または発電機として動作する。

再び、図１を参照して、制御装置１８０は、レゾルバ１３９からのサンギア軸１２５の回転角度θｓ、レゾルバ１４９からのリングギア軸１２６の回転角度θｒ、レゾルバ１５９からのキャリア軸１２７の回転角度θｃ、アクセルペダルポジションセンサー１６４ａからのアクセルペダルポジション（アクセルペダルの踏込量）ＡＰ、ブレーキペダルポジションセンサー１６５ａからのブレーキペダルポジション（ブレーキペダルの踏込量）ＢＰ、シフトポジションセンサー１８５からのシフトポジションＳＰ、モータジェネレータＭＧ１に取り付けられた電流センサー（図示せず）からのモータ電流ＭＣＲＴ１、およびモータジェネレータＭＧ２に取り付けられた電流センサー（図示せず）からのモータ電流ＭＣＲＴ２を受ける。

そして、制御装置１８０は、これらの受けた各信号に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の３相コイル１３４，１４４に流す電流を制御してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。

図３は、動力出力装置１００の主要部の電気回路図である。図３を参照して、動力出力装置１００は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、電流センサー１２，１３，３１と、直流電源３０と、配線切換器４０，４１と、コンデンサ５０と、電圧センサー５１と、インバータ１８１，１８２と、制御ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１８４とを備える。

なお、インバータ１８１，１８２および制御ＣＰＵ１８４は図１に示す制御装置１８０を構成する。

モータジェネレータＭＧ１は、３相コイル１０を含む。そして、３相コイル１０は、図２に示す３相コイル１３４を構成する。モータジェネレータＭＧ２は、３相コイル１１を含む。そして、３相コイル１１は、図２に示す３相コイル１４４を構成する。

直流電源３０は、配線切換器４０と配線切換器４１との間に接続される。この場合、直流電源３０の正極端子は、配線切換器４０に接続され、負極端子は、配線切換器４１に接続される。

配線切換器４０は、スイッチＳＷ１と、端子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃとからなる。スイッチＳＷ１は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＳＥ１によって端子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃのいずれかに接続され、または端子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃから切り離される。より具体的には、信号ＳＥ１は、２ビットのデジタル信号からなる。そして、スイッチＳＷ１は、信号ＳＥ１が［０，０］からなるとき端子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃのいずれにも接続されず、信号ＳＥ１が［０，１］からなるとき端子４０Ａに接続され、信号ＳＥ１が［１，０］からなるとき端子４０Ｂに接続され、信号ＳＥ１が［１，１］からなるとき端子４０Ｃに接続される。端子４０Ａは、３相コイル１０の中性点Ｍ１に接続される。端子４０Ｂは、３相コイル１１の中性点Ｍ２に接続される。端子４０Ｃは、正母線ＬＮ１に接続される。

配線切換器４１は、スイッチＳＷ２と、端子４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃとからなる。スイッチＳＷ２は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＳＥ２によって端子４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃのいずれかに接続され、または端子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃから切り離される。より具体的には、信号ＳＥ２も２ビットのデジタル信号からなる。そして、スイッチＳＷ２は、信号ＳＥ２が［０，０］からなるとき端子４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃのいずれにも接続されず、信号ＳＥ２がそれぞれ［０，１］、［１，０］および［１，１］からなるとき、それぞれ、端子４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに接続される。端子４１Ａは、３相コイル１１の中性点Ｍ２に接続され、端子４１Ｂは、負母線ＬＮ２に接続され、端子４１Ｃは、３相コイル１０の中性点Ｍ１に接続される。

インバータ１８１は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７は、正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間に並列に設けられる。

Ｕ相アーム１５は、正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２から成る。Ｖ相アーム１６は、正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成る。Ｗ相アーム１７は、正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成る。

ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５は、コレクタが正母線ＬＮ１に接続され、エミッタがそれぞれＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６のコレクタに接続される。ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６のエミッタは負母線ＬＮ２に接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６のエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１〜Ｄ６がそれぞれ接続されている。さらに、駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６がそれぞれＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６に接続されている。

インバータ１８２は、Ｕ相アーム１８と、Ｖ相アーム１９と、Ｗ相アーム２０とを含む。Ｕ相アーム１８、Ｖ相アーム１９およびＷ相アーム２０は、正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間に並列に設けられる。

Ｕ相アーム１８は、正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。Ｖ相アーム１９は、正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０から成る。Ｗ相アーム２０は、正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１２から成る。

ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１は、コレクタが正母線ＬＮ１に接続され、エミッタがそれぞれＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２のコレクタに接続される。ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２のエミッタは負母線ＬＮ２に接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２のエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ７〜Ｄ１２がそれぞれ接続されている。さらに、駆動回路Ｄｒ７〜Ｄｒ１２がそれぞれＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２に接続されている。

インバータ１８１の各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０の各相コイルの各相端に接続され、インバータ１８２の各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ２の３相コイル１１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、３相コイル１０のＵ相、Ｖ相およびＷ相の３つのコイルの一端が中性点Ｍ１に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点にそれぞれ接続されている。また、３相コイル１１のＵ相、Ｖ相およびＷ相の３つのコイルの一端が中性点Ｍ２に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１２の中間点にそれぞれ接続されている。

駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＩ１に応じて、それぞれ、対応するＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６をオン／オフする。駆動回路Ｄｒ７〜Ｄｒ１２は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＩ２に応じて、それぞれ、対応するＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２をオン／オフする。

また、駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６は、それぞれ、信号ＦＥ１〜ＦＥ６を生成して制御ＣＰＵ１８４へ出力する。また、駆動回路Ｄｒ７〜Ｄｒ１２は、それぞれ、信号ＦＥ７〜ＦＥ１２を生成して制御ＣＰＵ１８４へ出力する。そして、信号ＦＥ１〜ＦＥ１２の各々は、対応するＮＰＮトランジスタ（ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ１２のいずれか）が短絡（ショート）したときレベルＬＶ１の電圧Ｖ１からなり、対応するＮＰＮトランジスタ（ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ１２のいずれか）が正常であるときレベルＬＶ２（＜ＬＶ１）の電圧Ｖ２からなり、対応するＮＰＮトランジスタ（ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ１２のいずれか）が断線（オープン）したときレベルＬＶ３（＜ＬＶ３）の電圧Ｖ３からなる。

コンデンサ５０は、正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間にインバータ１８１，１８２に並列に接続される。

電流センサー１２は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１を制御ＣＰＵ１８４へ出力する。電流センサー１３は、モータジェネレータＭＧ２の３相コイル１１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御ＣＰＵ１８４へ出力する。

直流電源３０は、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。電流センサー３１は、直流電源３０へ入出力する直流電流ＢＣＲＴを検出し、その検出した直流電流ＢＣＲＴを制御ＣＰＵ１８４へ出力する。

コンデンサ５０は、正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間に印加される直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１８１，１８２へ供給する。電圧センサー５１は、コンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃを検出し、その検出した電圧Ｖｃを制御ＣＰＵ１８４へ出力する。

インバータ１８１は、コンデンサ５０から供給された直流電圧を制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて交流電圧に変換して３相コイル１０の各相コイルに印加する。これにより、インバータ１８１は、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。

また、インバータ１８２は、コンデンサ５０から供給された直流電圧を制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて交流電圧に変換して３相コイル１１の各相コイルに印加する。これにより、インバータ１８２は、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。なお、直流電源３０が配線切換器４０，４１によって中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続されている場合、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＩ１，２に応じて、直流電源３０から出力される直流電流が重畳された交流電流を３相コイル１０，１１の各相コイルに流す。

さらに、インバータ１８１は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＩ１に応じて３相コイル１０において発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０へ供給する。インバータ１８２は、制御ＣＰＵ１８４からの信号ＰＷＭＩ２に応じて３相コイル１１において発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ５０へ供給する。なお、直流電源３０が配線切換器４０，４１によって中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続されている場合、インバータ１８１，１８２は、それぞれ、信号ＰＷＭＩ１，２に応じて、コンデンサ５０からの直流電圧を降圧し、その降圧した直流電圧によって直流電源３０を充電する。

制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１，１８２からの信号ＦＥ１〜ＦＥ１２に基づいて、インバータ１８１，１８２に含まれるＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ１２のいずれかが短絡または断線したかを判定する。

そして、制御ＣＰＵ１８４は、電圧Ｖ１またはＶ３からなる信号ＦＥ１〜ＦＥ１２をＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ１２のいずれからも受けていないとき、すなわち、インバータ１８１，１８２が正常であるとき、アクセルペダルポジションセンサー１６４ａからのアクセルペダルポジションＡＰ、ブレーキペダルポジションセンサー１６５ａからのブレーキペダルポジションＢＰおよびシフトポジションセンサー１８５からのシフトポジションＳＰに基づいて、エンジン指令パワー、発電機指令トルク（モータジェネレータＭＧ１指令トルク）ＴＲ１および電動機指令トルク（モータジェネレータＭＧ２指令トルク）ＴＲ２を演算する。

そして、制御ＣＰＵ１８４は、レゾルバ１３９からの回転角度θｓに基づいて発電機（モータジェネレータＭＧ１）の回転数を演算し、演算した発電機指令トルクＴＲ１と回転数とを乗算して発電機パワーＰｇを演算する。また、制御ＣＰＵ１８４は、レゾルバ１４９からの回転角度θｒに基づいて電動機（モータジェネレータＭＧ２）の回転数を演算し、演算した発電機指令トルクＴＲ２と回転数とを乗算して電動機パワーＰｍを演算する。そうすると、制御ＣＰＵ１８４は、電動機パワーＰｍと発電機パワーＰｇとの和Ｐｍ＋Ｐｇが零であるか否かを判定し、和Ｐｍ＋Ｐｇが零であるとき、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。一方、和Ｐｍ＋Ｐｇが零でないとき、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２に接続したままモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。

また、制御ＣＰＵ１８４は、演算した発電機指令トルクＴＲ１に基づいてモータジェネレータＭＧ１の電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊およびコンデンサ５０のコンデンサ電圧指令値Ｖｃ＊を演算する。さらに、制御ＣＰＵ１８４は、演算した電動機指令トルクＴＲ２に基づいてモータジェネレータＭＧ２の電流指令値Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を演算する。

そうすると、制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１２，１３からのモータ電流ＭＣＲＴ１，２と、電流センサー３１からの直流電流ＢＣＲＴと、モータジェネレータＭＧ１の回転軸が結合されたサンギア軸１２５に設置されたレゾルバ１３９からの回転角度θｓと、演算した電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊およびコンデンサ電圧指令値Ｖｃ＊とに基づいて信号ＰＷＭＩ１，２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１８１へ出力し、生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ１８１へ出力する。

さらに、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１からの信号ＦＥ１〜ＦＥ６およびインバータ１８２からの信号ＦＥ７〜ＦＥ１２に基づいて、インバータ１８１，１８２のいずれかが異常であると判定したとき、インバータ１８１，１８２に含まれるＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ１２が短絡したか断線したかをさらに判定する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、表１に従って、直流電源３０の接続を維持し、または切り換える。

まず、インバータ１８１が異常である場合について説明する。なお、制御ＣＰＵ１８４は、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ１またはＶ３からなる信号ＦＥ１〜ＦＥ６をインバータ１８１から受けると、インバータ１８１が異常であると判定する。

インバータ１８１の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）のいずれかが短絡しているとき、またはインバータ１８１の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）が全て短絡しているとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６を全てオフするように駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６を制御する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０の正極端子を端子４０Ｂに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように、または直流電源３０の正極端子を端子４０Ｃに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように配線切換器４０，４１を制御する。

また、インバータ１８１の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）のいずれかが断線しているとき、またはインバータ１８１の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）が全て断線しているとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６）をオンし、かつ、上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）をオフするように駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６を制御する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０の正極端子を端子４０Ｂに接続し、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｃに接続するように、または直流電源３０の正極端子を端子４０Ｃに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように配線切換器４０，４１を制御する。

さらに、インバータ１８１の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６）のいずれかが短絡しているとき、またはインバータ１８１の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６）が全て短絡しているとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６）をオンし、かつ、上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）をオフするように駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６を制御する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０の正極端子を端子４０Ｂに接続し、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｃに接続するように、または直流電源３０の正極端子を端子４０Ｃに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように配線切換器４０，４１を制御する。

さらに、インバータ１８１の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６）のいずれかが断線しているとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６）をオンし、かつ、上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）をオフするように駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６を制御する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０の正極端子を端子４０Ｂに接続し、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｃに接続するように、または直流電源３０の正極端子を端子４０Ｃに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように配線切換器４０，４１を制御する。すなわち、制御ＣＰＵ１８４は、この場合、インバータ１８１の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）の少なくとも１つが断線したときと同じ制御を行なう。

さらに、インバータ１８１の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６）の全てが断線したとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６を全てオフするように駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６を制御する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０の正極端子を端子４０Ｂに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように、または直流電源３０の正極端子を端子４０Ｃに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように配線切換器４０，４１を制御する。すなわち、制御ＣＰＵ１８４は、この場合、インバータ１８１の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）の少なくとも１つが短絡したときと同じ制御を行なう。

次に、インバータ１８２が異常である場合について説明する。なお、制御ＣＰＵ１８４は、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ１またはＶ３からなる信号ＦＥ７〜ＦＥ１２をインバータ１８２から受けると、インバータ１８２が異常であると判定する。

インバータ１８２の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１）のいずれかが短絡しているとき、またはインバータ１８２の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１）が全て短絡しているとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２を全てオフするように駆動回路Ｄｒ７〜Ｄｒ１２を制御する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０の正極端子を端子４０Ａに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように、または直流電源３０の正極端子を端子４０Ｃに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように配線切換器４０，４１を制御する。

また、インバータ１８２の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１）のいずれかが断線しているとき、またはインバータ１８２の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１）が全て断線しているとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８２の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２）をオンし、かつ、上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１）をオフするように駆動回路Ｄｒ７〜Ｄｒ１２を制御する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０の正極端子を端子４０Ａに接続し、直流電源３０の負極端子を端子４１Ａに接続するように、または直流電源３０の正極端子を端子４０Ｃに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように配線切換器４０，４１を制御する。

さらに、インバータ１８２の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２）のいずれかが短絡しているとき、またはインバータ１８２の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２）が全て短絡しているとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８２の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２）をオンし、かつ、上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１）をオフするように駆動回路Ｄｒ７〜Ｄｒ１２を制御する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０の正極端子を端子４０Ａに接続し、直流電源３０の負極端子を端子４１Ａに接続するように、または直流電源３０の正極端子を端子４０Ｃに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように配線切換器４０，４１を制御する。

さらに、インバータ１８２の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２）のいずれかが断線しているとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８２の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２）をオンし、かつ、上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１）をオフするように駆動回路Ｄｒ７〜Ｄｒ１２を制御する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０の正極端子を端子４０Ａに接続し、直流電源３０の負極端子を端子４１Ａに接続するように、または直流電源３０の正極端子を端子４０Ｃに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように配線切換器４０，４１を制御する。すなわち、制御ＣＰＵ１８４は、この場合、インバータ１８２の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）の少なくとも１つが断線したときと同じ制御を行なう。

さらに、インバータ１８２の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２）の全てが断線したとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２を全てオフするように駆動回路Ｄｒ７〜Ｄｒ１２を制御する。そして、制御ＣＰＵ１８４は、直流電源３０の正極端子を端子４０Ａに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように、または直流電源３０の正極端子を端子４０Ｃに接続し、かつ、直流電源３０の負極端子を端子４１Ｂに接続するように配線切換器４０，４１を制御する。すなわち、制御ＣＰＵ１８４は、この場合、インバータ１８２の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１）の少なくとも１つが短絡したときと同じ制御を行なう。

このように、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１，１８２のいずれかが異常であるとき、インバータ１８１，１８２の異常部位および異常原因を判定し、その判定結果に応じて、直流電源３０の接続を維持し、または直流電源３０の接続を切り換える。

図４は、図３に示す駆動回路Ｄｒ１の回路図である。図４を参照して、駆動回路Ｄｒ１は、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電流を分流するようにＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタに接続される。そして、駆動回路Ｄｒ１は、ＮＰＮトランジスタ１，５と、ＰＮＰトランジスタ６と、抵抗２〜４と、ドライブＩＣ７とからなる。ＮＰＮトランジスタ１は、抵抗２と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。この場合、コレクタは抵抗２に接続され、エミッタは接地ノードＧＮＤに接続される。そして、ベースは、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電流を分流するようにＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタに接続される。抵抗２は、ノードＮ１とＮＰＮトランジスタ１のコレクタとの間に接続される。ノードＮ１は、ＮＰＮトランジスタＱ１のゲートに接続される。

抵抗３は、ＮＰＮトランジスタ１のベースと接地ノードＧＮＤとの間に接続される。抵抗４は、ノードＮ１とノードＮ２との間に接続される。ＮＰＮトランジスタ５およびＰＮＰトランジスタ６は、電源ノードＶｃと接地ノードＧＮＤとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタ５のコレクタは電源ノードＶｃに接続され、エミッタはＰＮＰトランジスタ６のエミッタに接続される。また、ＰＮＰトランジスタ６のコレクタは接地ノードＧＮＤに接続される。なお、ノードＮ２は、ＮＰＮトランジスタ５とＰＮＰトランジスタ６の中間点である。

ドライブＩＣ７は、ポートＰ１〜Ｐ４を有する。ポートＰ１は、ＮＰＮトランジスタ５およびＰＮＰトランジスタ６のベースに接続される。ポートＰ２は、ＮＰＮトランジスタ１のベースに接続される。ポートＰ３は、信号ＦＥ１を制御ＣＰＵ１８４へ出力する。ポートＰ４は、制御ＣＰＵ１８４から信号ＰＷＭＩ１を受ける。

ＮＰＮトランジスタＱ１が短絡すると、ＮＰＮトランジスタ１はオンされ、ＮＰＮトランジスタＱ１のゲートに入力されるゲート電圧は低下し、ＮＰＮトランジスタＱ１は、コレクタ−エミッタ間に流れる電流を減少させる。そうすると、ドライブＩＣ７は、抵抗３の両端に生じたレベルＬＶ１からなる電圧Ｖ１をポートＰ２に受け、電圧Ｖ１からなる信号ＦＥ１をポートＰ３から制御ＣＰＵ１８４へ出力する。

また、ＮＰＮトランジスタＱ１が正常であるとき、ドライブＩＣ７は、抵抗３の両端に生じたレベルＬＶ２からなる電圧Ｖ２をポートＰ２に受け、電圧Ｖ２からなる信号ＦＥ１をポートＰ３から制御ＣＰＵ１８４へ出力する。

さらに、ＮＰＮトランジスタＱ１が断線すると、抵抗３に流れる電流が減少し、ドライブＩＣ７は、抵抗３の両端に生じたレベルＬＶ３（０Ｖ）からなる電圧Ｖ３をポートＰ２に受け、電圧Ｖ３からなる信号ＦＥ１をポートＰ３から制御ＣＰＵ１８４へ出力する。

また、ドライブＩＣ７は、信号ＰＷＭＩ１をポートＰ４に受けると、所定の電圧をポートＰ１からＮＰＮトランジスタ５およびＰＮＰトランジスタ６のベースへ出力し、ＮＰＮトランジスタＱ１を信号ＰＷＭＩ１に従ってスイッチングする。

このように、駆動回路Ｄｒ１は、ＮＰＮトランジスタＱ１をスイッチング制御し、ＮＰＮトランジスタＱ１における短絡、正常、および断線に応じた電圧レベルからなる信号ＦＥ１を生成する。

駆動回路Ｄｒ２〜Ｄｒ６は、駆動回路Ｄｒ１と同じ構成からなり、駆動回路Ｄｒ１と同じ動作により、それぞれ対応するＮＰＮトランジスタＱ２〜Ｑ６をスイッチング制御し、ＮＰＮトランジスタＱ２〜Ｑ６における短絡、正常、および断線に応じた電圧レベルからなる信号ＦＥ２〜ＦＥ６を生成して制御ＣＰＵ１８４へ出力する。

また、駆動回路Ｄｒ７〜Ｄｒ１２も、駆動回路Ｄｒ１と同じ構成からなり、駆動回路Ｄｒ１と同じ動作により、それぞれ対応するＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２をスイッチング制御し、ＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２における短絡、正常、および断線に応じた電圧レベルからなる信号ＦＥ７〜ＦＥ１２を生成して制御ＣＰＵ１８４へ出力する。

図５および図６を参照して、直流電源３０が中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続された場合のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびインバータ１８１，１８２の動作原理について説明する。

図５は、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも小さい状態における電流の流れを２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に含まれる３相コイル１０，１１のＵ相の漏れインダクタンスに着目して説明するための回路図である。

３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも小さい状態でインバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ２がオンの状態かインバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７がオンの状態を考える。

この場合、図５の（ａ）か図５の（ｂ）中に実線矢印で示す短絡回路が形成され、３相コイル１０，１１のＵ相はリアクトルとして機能する。この状態からインバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ２をオフするとともに、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７をオフすると、リアクトルとして機能している３相コイル１０，１１のＵ相に蓄積されたエネルギーは、図５の（ｃ）中の実線矢印で示す充電回路によってコンデンサ５０に蓄積される。したがって、この回路は、直流電源３０の直流電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧によってコンデンサ５０を充電するコンデンサ充電回路とみなすことができる。

そして、ＮＰＮトランジスタＱ２またはＱ７のオン期間に応じて昇圧レベルを自由に設定できるので、コンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃを直流電源３０の電圧Ｖｂよりも高い任意の電圧に操作できる。

２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に含まれる３相コイル１０，１１のＶ相およびＷ相についても、Ｕ相と同様にコンデンサ充電回路とみなすことができるから、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも小さい状態とするとともに、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６またはインバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１をオン／オフすることにより、直流電源３０の電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ５０を充電できる。

図６は、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも大きい状態における電流の流れを２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に含まれる３相コイル１０，１１のＵ相の漏れインダクタンスに着目して説明するための回路図である。

３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも大きい状態でインバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１がオンされ、ＮＰＮトランジスタＱ２がオフされ、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７がオフされ、ＮＰＮトランジスタＱ８がオンされた状態を考える。この場合、図６の（ａ）中に実線矢印で示す充電回路が形成され、コンデンサ５０の端子間電圧Ｖｃを用いて直流電源３０を充電する。このとき、３相コイル１０，１１のＵ相は、前述したようにリアクトルとして機能する。この状態からインバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１をオフするかインバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ８をオフすると、リアクトルとして機能している３相コイル１０，１１のＵ相に蓄えられたエネルギーは、図６の（ｂ）または図６の（ｃ）中の実線矢印で示す充電回路により直流電源３０を充電する。

したがって、この回路は、コンデンサ５０のエネルギーを直流電源３０に蓄える直流電源充電回路とみなすことができる。２つのモータＭＧ１，ＭＧ２に含まれる３相コイル１０，１１のＶ相およびＷ相も、Ｕ相と同様に直流電源充電回路とみなすことができるから、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも大きい状態とするとともに、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６またはインバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２をオン／オフすることにより、コンデンサ５０に蓄積されたエネルギーによって直流電源３０を充電できる。

このように、動力出力装置１００においては、直流電源３０によってコンデンサ５０を充電したり、コンデンサ５０により直流電源３０を充電することができるから、コンデンサ５０の端子間電圧Ｖｃを所定の値に制御することができる。

コンデンサ５０の端子間に電位差を生じさせると、インバータ１８１，１８２が接続された正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間には、コンデンサ５０による直流電源が接続された状態となり、コンデンサ５０の端子間電圧Ｖｃがインバータ入力電圧Ｖｉとして作用するので、インバータ１８１，１８２のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６，Ｑ７〜Ｑ１２をスイッチング制御することによって２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御できる。

この場合、３相コイル１０に印加する三相交流の各相の電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１は、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６のスイッチング制御によりインバータ入力電圧Ｖｉの範囲内で自由に設定できるとともに、３相コイル１１に印加する三相交流の各相の電位Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２は、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２のスイッチング制御によりインバータ入力電圧Ｖｉの範囲内で自由に設定できるので、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０の中性点Ｍ１の電位Ｖ０１およびモータジェネレータＭＧ２の３相コイル１１の中性点Ｍ２の電位Ｖ０２を自由に操作することができる。

図７に３相コイル１０の中性点Ｍ１の電位Ｖ０１と、３相コイル１１の中性点Ｍ２の電位Ｖ０２との差が直流電源３０の電圧Ｖｂに一致するように操作したときの３相コイル１０の電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１（図７の（ａ））と、３相コイル１１の電位Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２（図７の（ｂ））との波形図を示す。図７において、Ｖｘは、インバータ入力電圧Ｖｉの中央値（Ｖｉ／２）である。したがって、２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ含まれる３相コイル１０，１１の中性点間の電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも低くなるように操作してコンデンサ５０を充電したり、逆に、３相コイル１０，１１の中性点間の電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも高くなるように操作して直流電源３０を充電することもできる。そして、コンデンサ５０の充電電流または直流電源３０の充電電流は、３相コイル１０，１１の中性点Ｍ１，Ｍ２間の電位差Ｖ０１２を昇降することにより制御することができる。

図８は、図３に示す制御ＣＰＵ１８４の一部の機能を説明するための機能ブロック図である。図８を参照して、制御ＣＰＵ１８４は、電流変換部１８４１と、減算器１８４２，１８５２と、ＰＩ制御部１８４３，１８５３，１８５５と、加算器１８４４，１８４６と、変換部１８４５と、ＰＷＭ演算部１８４７と、回転速度演算部１８４９と、速度起電力予測演算部１８５０と、電池電流予測演算部１８５１と、加減算器１８５４とを含む。

電流変換部１８４１は、電流センサー１２，１３がそれぞれ検出したモータ電流ＭＣＲＴ１，２を、それぞれ、レゾルバ１３９が検出した回転角度θｓおよびレゾルバ１４９が検出した回転角度θｒを用いて三相二相変換する。つまり、電流変換部１８４１は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０の各相に流れる３相のモータ電流ＭＣＲＴ１およびモータジェネレータＭＧ２の３相コイル１１の各相に流れる３相のモータ電流ＭＣＲＴ２をそれぞれ回転角度θｓ，θｒを用いてｄ軸およびｑ軸に流れる電流値Ｉｄ，Ｉｑに変換して減算器１８４２へ出力する。

減算器１８４２は、２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に関する指令値の１つとして制御ＣＰＵ１８４によって演算された電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊から電流変換部１８４１からの電流値Ｉｄ，Ｉｑを減算して偏差ΔＩｄ，ΔＩｑを演算する。ＰＩ制御部１８４３は、偏差ΔＩｄ，ΔＩｑに対してＰＩゲインを用いてモータ電流調整用の操作量を演算する。

回転速度演算部１８４９は、レゾルバ１３９からの回転角度θｓに基づいてモータジェネレータＭＧ１の回転速度を演算し、レゾルバ１４９からの回転角度θｒに基づいてモータジェネレータＭＧ２の回転速度を演算する。そして、回転速度演算部１８４９は、演算した回転速度を速度起電力予測演算部１８５０および電池電流予測演算部１８５１へ出力する。速度起電力予測演算部１８５０は、回転速度演算部１８４９からの回転速度に基づいて速度起電力の予測値を演算する。

加算器１８４４は、ＰＩ制御部１８４３からのモータ電流調整用の操作量と、速度起電力予測演算部１８５０からの速度起電力の予測値とを加算して電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを演算する。変換部１８４５は、加算器１８４４からの電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑをレゾルバ１３９からの回転角度θｓとレゾルバ１４９からの回転角度θｒとを用いて二相三相変換する。つまり、変換部１８４５は、ｄ軸およびｑ軸に印加する電圧の操作量Ｖｄ，Ｖｑを回転角度θｓ，θｒを用いて２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の３相コイル１０，１１の３つの相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）に印加する電圧の操作量に変換する。

減算器１８５２は、制御ＣＰＵ１８４によって演算されたコンデンサ５０の両端の電圧の指令値であるコンデンサ電圧指令値Ｖｃ＊から電圧センサー５１によって検出されたコンデンサ５０の両端の電圧Ｖｃを減算して偏差ΔＶｃを演算する。

ＰＩ制御部１８５３は、偏差ΔＶｃに対してＰＩゲインを用いてコンデンサ電圧調整用の電池電流操作量を演算する。電池電流予測演算部１８５１は、回転速度演算部１８４９によって演算された回転速度と、電流指令値Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊とに基づいて電池電流の予測値を演算し、その演算した電池電流の予測値を加減算器１８５４へ出力する。

加減算器１８５４は、電池電流予測演算部１８５１からの電池電流の予測値とＰＩ制御部１８５３からの電池電流操作量とを加算する。そして、加減算器１８５４は、電流センサー３１から直流電源３０に入出力する直流電流、すなわち、電池電流ＢＣＲＴを受け、既に演算した加算結果から電流電流ＢＣＲＴを減算し、その減算結果をＰＩ制御部１８５５へ出力する。ＰＩ制御部１８５５は、加減算器１８５４からの出力に対してＰＩゲインを用いて電池電流を調整するための３相コイル１０，１１の中性点Ｍ１，Ｍ２間の電位差Ｖ０１２を設定する。

加算器１８４６は、変換部１８４５から出力された各相電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１，Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２に、ＰＩ制御部１８５５から出力された電位差Ｖ０１２を加算し、その加算結果をＰＷＭ演算部１８４７へ出力する。ＰＷＭ演算部１８４７は、加算器１８４６からの出力に基づいて信号ＰＷＭＩ１，２を生成する。変換部１８４５により得られた各相電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１，Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２に、減算器１８５２、ＰＩ制御部１８５３、電池電流予測演算部１８５１、加減算器１８５４およびＰＩ制御部１８５５によって演算された中性点Ｍ１，Ｍ２間の電位差Ｖ０１２を加算してＰＷＭ信号（信号ＰＷＭＩ１，２）を演算することにより、直流電源３０に電流を流してインバータ入力電圧Ｖｉとしてのコンデンサ５０の電圧Ｖｃが指令値Ｖｃ＊に保持されるように３相コイル１０，１１に印加される三相交流を図７に例示するように中央値Ｖｘからオフセットした波形とすることができる。

図９は、動力出力装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。図９を参照して、一連の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１から受けた信号ＦＥ１〜ＦＥ６が電圧Ｖ１またはＶ３からなるか否かを判定することにより、インバータ１８１が異常か否かを判定する（ステップＳ１）。そして、ステップＳ１において、インバータ１８１が異常であると判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ４へ移行し、後述する異常処理１が実行される。

一方、ステップＳ１において、インバータ１８１が正常であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８２から受けた信号ＦＥ７〜ＦＥ１２が電圧Ｖ１またはＶ３からなるか否かを判定することにより、インバータ１８２が異常か否かを判定する（ステップＳ２）。そして、ステップＳ２において、インバータ１８２が異常であると判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ５へ移行し、後述する異常処理２が実行される。

一方、ステップＳ２において、インバータ１８２が正常であると判定されたとき、後述する正常動作が実行される（ステップＳ３）。そして、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５のいずれかの後、一連の動作は終了する。

図１０は、図９に示す正常動作（ステップＳ３）を詳細に説明するためのフローチャートである。図１０を参照して、正常動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、ドライバー要求トルクを受ける。すなわち、制御ＣＰＵ１８４は、アクセルポジションＡＰ、シフトポジションＳＰおよびブレーキポジションＢＰを受ける（ステップＳ３１）。そして、制御ＣＰＵ１８４は、回転数、温度および直流電源３０の容量（バッテリのＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）等のシステム情報を受ける（ステップＳ３２）。

その後、制御ＣＰＵ１８４は、ステップＳ３１，Ｓ３２で受けた各種の信号に基づいてエンジン指令パワー、発電機指令トルクＴＲ１および電動機指令トルクＴＲ２を演算する（ステップＳ３３）。そして、制御ＣＰＵ１８４は、レゾルバ１３９からの回転角度θｓに基づいてモータジェネレータＭＧ１（発電機）の回転数ＭＲＮ１を演算し、レゾルバ１４９からの回転角度θｒに基づいてモータジェネレータＭＧ２（電動機）の回転数ＭＲＮ２を演算する。

そうすると、制御ＣＰＵ１８４は、ステップＳ３３において演算した発電機指令トルクＴＲ１および電動機指令トルクＴＲ２に、それぞれ、回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を乗算して発電機パワーＰｇおよび電動機パワーＰｍを演算する（ステップＳ３４）。そして、制御ＣＰＵ１８４は、発電機パワーＰｇと電動機パワーＰｍとの和Ｐｇ＋Ｐｍが零であるか否かを判定し（ステップＳ３５）、和Ｐｇ＋Ｐｍが零でないとき、さらに、前回、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２間に接続されたか否かを判定する（ステップＳ３６）。

ステップＳ３６において、前回、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２間に接続されていないと判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、[１，０]からなる信号ＳＥ１を生成して配線切換器４０へ出力し、[１，１]からなる信号ＳＥ２を生成して配線切換器４１へ出力する。これにより、スイッチＳＷ１は、端子４０Ｂに接続され、スイッチＳＷ２は、端子４１Ｃに接続され、直流電源３０が３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との間に接続される（ステップＳ３７）。ステップＳ３６において、前回、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２間に接続されたと判定されたとき、またはステップＳ３７の後、減算器１８５２、ＰＩ制御部１８５３、電池電流予測演算部１８５１、加減算器１８５４およびＰＩ制御部１８５５は、上述した方法によって３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差、すなわち、中性点電圧指令を演算する（ステップＳ３８）。その後、ステップＳ４３へ移行する。

一方、ステップＳ３５において、和Ｐｇ＋Ｐｍが零であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、さらに、電流センサー３１からの電流ＢＣＲＴに基づいてバッテリ電流が零か否かを判定する（ステップＳ３９）。そして、ステップＳ３９において、バッテリ電流が零でないと判定されたとき、上述したステップＳ３８へ移行する。

ステップＳ３９において、バッテリ電流が零であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、前回、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離されたか否かを判定し（ステップＳ４０）、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離されていないとき、[０，０]からなる信号ＳＥ１，ＳＥ２を生成してそれぞれ配線切換器４０，４１へ出力する。これにより、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、端子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ；４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃから切り離され、直流電源３０は、３相コイル１０の中性点Ｍ１および３相コイル１１の中性点Ｍ２から切り離される（ステップＳ４１）。そして、ステップＳ４０において、前回、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離されたと判定されたとき、またはステップＳ４１の後、上述した減算器１８５２、ＰＩ制御部１８５３、電池電流予測演算部１８５１、加減算器１８５４およびＰＩ制御部１８５５は、３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２を零、すなわち、中性点電圧指令を零と演算する（ステップＳ４２）。

そして、ステップＳ３８の後、直流電源３０が中性点Ｍ１と中性点Ｍ２との間に接続された状態で発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）が駆動される（ステップＳ４３）。また、ステップＳ４２の後、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離された状態で発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）が駆動される（ステップＳ４３）。

ステップＳ３５，Ｓ３９〜Ｓ４２，Ｓ４３の経路は、直流電源３０が中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離された状態で発電機（モータジェネレータＭＧ１）および電動機（モータジェネレータＭＧ２）が駆動される経路、すなわち、モータジェネレータＭＧ１が発電した電力によってモータジェネレータＭＧ２が駆動される経路である。このようなモードにおいて、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２間に接続しておくと、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０の各相に印加可能な電圧はＶｃ−Ｖｂになり、モータジェネレータＭＧ１における発電効率が低下する。

モータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するためのモータであるため、回転数を広い範囲で制御できることがハイブリッド自動車のスムーズな走行を実現するためには好ましい。そこで、モータジェネレータＭＧ１における発電効率を向上し、モータジェネレータＭＧ２の回転数を広い範囲で制御可能にするために、モータジェネレータＭＧ１が発電した電力によってモータジェネレータＭＧ２を駆動しているモードにおいては、直流電源３０を中性点Ｍ１，Ｍ２から切り離すことにしたものである。

これによって、動力出力装置１００をハイブリッド自動車に適用した場合、ハイブリッド自動車をスムーズに走行させることができる。

図１１は、図９に示す異常処理１（ステップＳ４）の動作を詳細に説明するためのフローチャートである。図１１を参照して、異常処理１の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１から受けた信号ＦＥ１，ＦＥ３，ＦＥ５が電圧Ｖ１またはＶ３からなるか否かを判定することにより、インバータ１８１の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）が異常であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。この場合、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＦＥ１，ＦＥ３，ＦＥ５のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ１またはＶ３からなるとき、インバータ１８１の上アームは異常であると判定する。

ステップＳ５１において、インバータ１８１の上アームが異常であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＦＥ１，ＦＥ３，ＦＥ５のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ１およびＶ３のいずれからなるかを判定することにより、上アームの異常原因が短絡であるか否かを判定する（ステップＳ５２）。この場合、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＦＥ１，ＦＥ３，ＦＥ５のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ１からなるとき、上アームの異常原因は「短絡」であると判定し、信号ＦＥ１，ＦＥ３，ＦＥ５のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ３からなるとき、上アームの異常原因は「断線」であると判定する。

ステップＳ５２において、上アームの異常原因が「短絡」であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＳＴＰ１を生成してインバータ１８１へ出力し、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６の全てをオフする（ステップＳ５３）。そして、制御ＣＰＵ１８４は、電流Ｉａｃ１が基準値Ｉｓｔｄ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。

電流Ｉａｃ１は、次式によって定義される。

Ｉａｃ１＝（ＢＣＲＴ／３）＋ＭＣＲＴ２・・・（１）
すなわち、電流Ｉａｃ１は、インバータ１８１の異常時にモータジェネレータＭＧ２の３相コイル１１の１つのコイルに流れている電流である。また、基準値Ｉｓｔｄ１は、モータジェネレータＭＧ２から実際に出力されるトルクＴｍｇ２がモータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２に対して飽和し始めるときに、３相コイル１１の１つのコイルに流れている電流である。

ステップＳ５４において、電流Ｉａｃ１が基準値Ｉｓｔｄ１よりも小さいと判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、[１，０]からなる信号ＳＥ１およびＳＥ２を生成し、それぞれ、配線切換器４０，４１へ出力する。これにより、スイッチＳＷ１は、端子４０Ｂへの接続が維持され、スイッチＳＷ２は、端子４１Ｃから端子４１Ｂに切り換えられる。すなわち、直流電源３０の接続は、端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ｂ−４１Ｂ間へ切り換えられる（ステップＳ５５）。そして、一連の動作は、ステップＳ６４へ移行する。

一方、ステップＳ５４において、電流Ｉａｃ１が基準値Ｉｓｔｄ１以上であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、[１，１]からなる信号ＳＥ１と、[１，０]からなる信号ＳＥ２とを生成し、それぞれ、配線切換器４０，４１へ出力する。これにより、スイッチＳＷ１は、端子４０Ｂから端子４０Ｃへ切り換えられ、スイッチＳＷ２は、端子４１Ｃから端子４１Ｂに切り換えられる。すなわち、直流電源３０の接続は、端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ｃ−４１Ｂ間へ切り換えられる（ステップＳ５６）。そして、一連の動作は、ステップＳ６４へ移行する。

ステップＳ５２において、インバータ１８１の上アームの異常原因が「短絡」ではないと判定されたとき、すなわち、インバータ１８１の上アームの異常原因が「断線」であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）をオフし、下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６）をオンする（ステップＳ５７）。

そして、制御ＣＰＵ１８４は、電流Ｉａｃ１が基準値Ｉｓｔｄ１以上であるか否かを判定し（ステップＳ５８）、電流Ｉａｃ１が基準値Ｉｓｔｄ１よりも小さいとき、[１，０]からなる信号ＳＥ１と、[１，１]からなる信号ＳＥ２とを生成してそれぞれ配線切換器４０，４１へ出力する。これにより、スイッチＳＷ１は、端子４０Ｂへの接続が維持され、スイッチＳＷ２は、端子４１Ｃへの接続が維持される。すなわち、直流電源３０の接続は、維持される（ステップＳ５９）。そして、一連の動作は、ステップＳ６４へ移行する。

一方、ステップＳ５８において、電流Ｉａｃ１が基準値Ｉｓｔｄ１以上であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６）をオフする（ステップＳ６０）。そして、制御ＣＰＵ１８４は、[１，１]からなる信号ＳＥ１と、[１，０]からなる信号ＳＥ２とを生成してそれぞれ配線切換器４０，４１へ出力する。これにより、スイッチＳＷ１は、端子４０Ｂから端子４０Ｃへ切り換えられ、スイッチＳＷ２は、端子４１Ｃから端子４１Ｂへ切り換えられる。すなわち、直流電源３０の接続は、端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ｃ−４１Ｂ間へ切り換えられる（ステップＳ６１）。そして、一連の動作は、ステップＳ６４へ移行する。

ステップＳ５１において、インバータ１８１の上アームが異常でないと判定されたとき、すなわち、インバータ１８１の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６）が異常であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８１から受けた信号ＦＥ２，ＦＥ４，ＦＥ６のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ１およびＶ３のいずれからなるかを判定することにより、下アームの異常の原因が短絡であるか否かを判定する（ステップＳ６２）。この場合、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＦＥ２，ＦＥ４，ＦＥ６のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ１からなるとき、下アームの異常原因は「短絡」であると判定し、信号ＦＥ２，ＦＥ４，ＦＥ６のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ３からなるとき、下アームの異常原因は「断線」であると判定する。

ステップＳ６２において、下アームの異常原因が「短絡」であると判定されたとき、上述したステップＳ５７〜Ｓ６１，Ｓ６４が実行される。一方、ステップＳ６２において、下アームの異常原因が「短絡」ではないと判定されたとき、すなわち、下アームの異常原因が「断線」であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＦＥ２，ＦＥ４，ＦＥ６のうち、１個または２個の信号が電圧Ｖ３からなるか否かを判定することにより、ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６のうち、１個または２個のＮＰＮトランジスタが異常であるか否かを判定する（ステップＳ６３）。

ステップＳ６３において、ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６のうち、１個または２個のＮＰＮトランジスタが異常であると判定されたとき、上述したステップＳ５７〜Ｓ６１，Ｓ６４が実行される。

一方、ステップＳ６３において、ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６のうち、全てが異常であると判定されたとき、上述したステップＳ５３〜Ｓ５６，Ｓ６４が実行される。

そして、ステップＳ５５，Ｓ５６，Ｓ５９，Ｓ６１のいずれかの後、モータジェネレータＭＧ２が駆動される（ステップＳ６４）。

ステップＳ５５の後、モータジェネレータＭＧ２が駆動される場合、直流電源３０の正極端子は、モータジェネレータＭＧ２の中性点Ｍ２に接続され、負極端子は負母線ＬＮ２に接続される。そして、直流電源３０からの直流電圧Ｖｂを３相コイル１１の１つのコイルを用いて昇圧してコンデンサ５０を充電し、またはコンデンサ５０の電圧を降圧して直流電源３０を充電しながら、コンデンサ５０に蓄積された電力によってモータジェネレータＭＧ２が駆動される。

また、ステップＳ５６またはステップＳ６１の後、モータジェネレータＭＧ２が駆動される場合、直流電源３０の正極端子は、正母線ＬＮ１に接続され、負極端子は負母線ＬＮ２に接続される。そして、モータジェネレータＭＧ２は、直流電源３０から出力される直流電圧Ｖｂによって駆動される。

さらに、ステップＳ５９の後、モータジェネレータＭＧ２が駆動される場合、直流電源３０の正極端子は、モータジェネレータＭＧ２の中性点Ｍ２に接続され、負極端子はモータジェネレータＭＧ１の中性点Ｍ１に接続される。そして、直流電源３０からの直流電圧Ｖｂを３相コイル１０，１１の１つのコイルを用いて昇圧してコンデンサ５０を充電し、またはコンデンサ５０の電圧を降圧して直流電源３０を充電しながら、コンデンサ５０に蓄積された電力によってモータジェネレータＭＧ２が駆動される。そして、異常処理１の動作が終了する。

このように、インバータ１８１の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）または下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６）が「短絡」または「断線」により異常であるとき、直流電源３０の接続が維持、または切り換えられてモータジェネレータＭＧ２が駆動される。

図１２は、図９に示す異常処理２（ステップＳ５）の動作を詳細に説明するためのフローチャートである。図１２を参照して、異常処理２の動作が開始されると、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８２から受けた信号ＦＥ７，ＦＥ９，ＦＥ１１が電圧Ｖ１またはＶ３からなるか否かを判定することにより、インバータ１８２の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１）が異常であるか否かを判定する（ステップＳ７１）。この場合、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＦＥ７，ＦＥ９，ＦＥ１１のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ１またはＶ３からなるとき、インバータ１８２の上アームは異常であると判定する。

ステップＳ７１において、インバータ１８２の上アームが異常であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＦＥ７，ＦＥ９，ＦＥ１１のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ１およびＶ３のいずれからなるかを判定することにより、上アームの異常原因が短絡であるか否かを判定する（ステップＳ７２）。この場合、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＦＥ７，ＦＥ９，ＦＥ１１のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ１からなるとき、上アームの異常原因は「短絡」であると判定し、信号ＦＥ７，ＦＥ９，ＦＥ１１のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ３からなるとき、上アームの異常原因は「断線」であると判定する。

ステップＳ７２において、上アームの異常原因が「短絡」であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ７〜Ｑ１２の全てをオフする（ステップＳ７３）。そして、制御ＣＰＵ１８４は、電流Ｉａｃ２が基準値Ｉｓｔｄ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ７４）。

電流Ｉａｃ２は、次式によって定義される。

Ｉａｃ２＝（ＢＣＲＴ／３）＋ＭＣＲＴ１・・・（２）
すなわち、電流Ｉａｃ２は、インバータ１８２の異常時にモータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０の１つのコイルに流れている電流である。また、基準値Ｉｓｔｄ２は、モータジェネレータＭＧ１から実際に出力されるトルクＴｍｇ１がモータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１に対して飽和し始めるときに、３相コイル１０の１つのコイルに流れている電流である。

ステップＳ７４において、電流Ｉａｃ２が基準値Ｉｓｔｄ２よりも小さいと判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、[０，１]からなる信号ＳＥ１と、[１，０]からなる信号ＳＥ２とを生成し、それぞれ、配線切換器４０，４１へ出力する。これにより、スイッチＳＷ１は、端子４０Ｂから端子４０Ａへ切り換えられ、スイッチＳＷ２は、端子４１Ｃから端子４１Ｂに切り換えられる。すなわち、直流電源３０の接続は、端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ａ−４１Ｂ間へ切り換えられる（ステップＳ７５）。そして、一連の動作は、ステップＳ８４へ移行する。

一方、ステップＳ７４において、電流Ｉａｃ２が基準値Ｉｓｔｄ２以上であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、[１，１]からなる信号ＳＥ１と、[１，０]からなる信号ＳＥ２とを生成し、それぞれ、配線切換器４０，４１へ出力する。これにより、スイッチＳＷ１は、端子４０Ｂから端子４０Ｃへ切り換えられ、スイッチＳＷ２は、端子４１Ｃから端子４１Ｂに切り換えられる。すなわち、直流電源３０の接続は、端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ｃ−４１Ｂ間へ切り換えられる（ステップＳ７６）。そして、一連の動作は、ステップＳ８４へ移行する。

ステップＳ７２において、インバータ１８２の上アームの異常原因が「短絡」ではないと判定されたとき、すなわち、インバータ１８２の上アームの異常原因が「断線」であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８２の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１）をオフし、下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２）をオンする（ステップＳ７７）。

そして、制御ＣＰＵ１８４は、電流Ｉａｃ２が基準値Ｉｓｔｄ２以上であるか否かを判定し（ステップＳ７８）、電流Ｉａｃ２が基準値Ｉｓｔｄ２よりも小さいとき、[０，１]からなる信号ＳＥ１および信号ＳＥ２を生成してそれぞれ配線切換器４０，４１へ出力する。これにより、スイッチＳＷ１は、端子４０Ｂから端子４０Ａへ切り換えられ、スイッチＳＷ２は、端子４１Ｃから端子４１Ａへ切り換えられる。すなわち、直流電源３０の接続は、端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ａ−４１Ａ間へ切り換えられる（ステップＳ７９）。そして、一連の動作は、ステップＳ８４へ移行する。

一方、ステップＳ７８において、電流Ｉａｃ２が基準値Ｉｓｔｄ２以上であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８２の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２）をオフする（ステップＳ８０）。そして、制御ＣＰＵ１８４は、[１，１]からなる信号ＳＥ１と、[１，０]からなる信号ＳＥ２とを生成してそれぞれ配線切換器４０，４１へ出力する。これにより、スイッチＳＷ１は、端子４０Ｂから端子４０Ｃへ切り換えられ、スイッチＳＷ２は、端子４１Ｃから端子４１Ｂへ切り換えられる。すなわち、直流電源３０の接続は、端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ｃ−４１Ｂ間へ切り換えられる（ステップＳ８１）。そして、一連の動作は、ステップＳ８４へ移行する。

ステップＳ７１において、インバータ１８２の上アームが異常でないと判定されたとき、すなわち、インバータ１８２の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２）が異常であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、インバータ１８２から受けた信号ＦＥ８，ＦＥ１０，ＦＥ１２のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ１およびＶ３のいずれからなるかを判定することにより、下アームの異常原因が短絡であるか否かを判定する（ステップＳ８２）。この場合、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＦＥ８，ＦＥ１０，ＦＥ１２のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ１からなるとき、下アームの異常原因は「短絡」であると判定し、信号ＦＥ８，ＦＥ１０，ＦＥ１２のうち、少なくとも１つの信号が電圧Ｖ３からなるとき、下アームの異常原因は「断線」であると判定する。

ステップＳ８２において、下アームの異常原因が「短絡」であると判定されたとき、上述したステップＳ７７〜Ｓ８１，Ｓ８４が実行される。一方、ステップＳ８２において、下アームの異常原因が「短絡」ではないと判定されたとき、すなわち、下アームの異常原因が「断線」であると判定されたとき、制御ＣＰＵ１８４は、信号ＦＥ８，ＦＥ１０，ＦＥ１２のうち、１個または２個の信号が電圧Ｖ３からなるか否かを判定することにより、ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２のうち、１個または２個のＮＰＮトランジスタが異常であるか否かを判定する（ステップＳ８３）。

ステップＳ８３において、ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２のうち、１個または２個のＮＰＮトランジスタが異常であると判定されたとき、上述したステップＳ７７〜Ｓ８１，Ｓ８４が実行される。

一方、ステップＳ８３において、ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２のうち、全てが異常であると判定されたとき、上述したステップＳ７３〜Ｓ７６，Ｓ８４が実行される。

そして、ステップＳ７５，Ｓ７６，Ｓ７９，Ｓ８１のいずれかの後、モータジェネレータＭＧ１が駆動される（ステップＳ８４）。

ステップＳ７５の後、モータジェネレータＭＧ１が駆動される場合、直流電源３０の正極端子は、モータジェネレータＭＧ１の中性点Ｍ１に接続され、負極端子は負母線ＬＮ２に接続される。そして、直流電源３０からの直流電圧Ｖｂを３相コイル１０の１つのコイルを用いて昇圧してコンデンサ５０を充電し、またはコンデンサ５０の電圧を降圧して直流電源３０を充電しながら、コンデンサ５０に蓄積された電力によってモータジェネレータＭＧ１が駆動される。

また、ステップＳ７６またはステップＳ８１の後、モータジェネレータＭＧ１が駆動される場合、直流電源３０の正極端子は、正母線ＬＮ１に接続され、負極端子は負母線ＬＮ２に接続される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、直流電源３０から出力される直流電圧Ｖｂによって駆動される。

さらに、ステップＳ７９の後、モータジェネレータＭＧ１が駆動される場合、直流電源３０の正極端子は、モータジェネレータＭＧ１の中性点Ｍ１に接続され、負極端子はモータジェネレータＭＧ２の中性点Ｍ２に接続される。そして、直流電源３０からの直流電圧Ｖｂを３相コイル１０，１１の１つのコイルを用いて昇圧してコンデンサ５０を充電し、またはコンデンサ５０の電圧を降圧して直流電源３０を充電しながら、コンデンサ５０に蓄積された電力によってモータジェネレータＭＧ１が駆動される。そして、異常処理２の動作が終了する。

このように、インバータ１８２の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１）または下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２）が「短絡」または「断線」により異常であるとき、直流電源３０の接続が切り換えられてモータジェネレータＭＧ１が駆動される。

図１１に示すフローチャートにおいて、インバータ１８１の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５）が「短絡」により異常であるとき、直流電源３０の接続が端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ｂ−４１Ｂ間または端子４０Ｃ−４１Ｂ間に切り換えられてモータジェネレータＭＧ２が駆動される（ステップＳ５２〜Ｓ５６，Ｓ６４参照）。

また、インバータ１８１の上アームが「断線」により異常であり、かつ、電流Ｉａｃ１が基準値Ｉｓｔｄ１よりも小さいとき、直流電源３０の接続が維持されてモータジェネレータＭＧ２が駆動される（ステップＳ５２，Ｓ５７〜Ｓ５９，Ｓ６４参照）。

さらに、インバータ１８１の上アームが「断線」により異常であり、かつ、電流Ｉａｃ１が基準値Ｉｓｔｄ１以上であるとき、直流電源３０の接続が端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ｃ−４１Ｂ間に切り換えられてモータジェネレータＭＧ２が駆動される（ステップＳ５２，Ｓ５７，Ｓ５８，Ｓ６０，Ｓ６１，Ｓ６４参照）。

さらに、インバータ１８１の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６）が「短絡」により異常であり、かつ、電流Ｉａｃ１が基準値Ｉｓｔｄ１よりも小さいとき、直流電源３０の接続が維持されてモータジェネレータＭＧ２が駆動される（ステップＳ６２，Ｓ５７〜Ｓ５９，Ｓ６４参照）。

さらに、インバータ１８１の下アームが「短絡」により異常であり、かつ、電流Ｉａｃ１が基準値Ｉｓｔｄ１以上であるとき、直流電源３０の接続が端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ｃ−４１Ｂ間に切り換えられてモータジェネレータＭＧ２が駆動される（ステップＳ６２，Ｓ５７，Ｓ５８，Ｓ６０，Ｓ６１，Ｓ６４参照）。

さらに、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６のうち、１個または２個が「断線」により異常であり、かつ、電流Ｉａｃ１が基準値Ｉｓｔｄ１よりも小さいとき、直流電源３０の接続が維持されてモータジェネレータＭＧ２が駆動される（ステップＳ６２，Ｓ６３，Ｓ５７〜Ｓ５９，Ｓ６４参照）。

さらに、インバータ１８１のＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６が全て「断線」により異常であるとき、直流電源３０の接続が端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ｂ−４１Ｂ間または端子４０Ｃ−４１Ｂ間に切り換えられてモータジェネレータＭＧ２が駆動される（ステップＳ６２，Ｓ６３，Ｓ５３〜Ｓ５６，Ｓ６４参照）。

このように、この発明においては、インバータ１８１が異常であるとき、直流電源３０の接続が維持されるか、切り換えられるかは、異常部位および異常原因に応じて決定される。

また、インバータ１８１が異常であり、かつ、モータジェネレータＭＧ２の３相コイル１１の１つのコイルに流れる電流Ｉａｃ１が基準値Ｉｓｔｄ１以上であるとき、直流電源３０が正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間に接続されてモータジェネレータＭＧ２が駆動される（ステップＳ５４，Ｓ５６，Ｓ５８，Ｓ６０，Ｓ６１，Ｓ６４参照）。これは、モータジェネレータＭＧ２から実際に出力されるトルクＴｍｇ２がトルク指令ＴＲ２に対して飽和し始める電流値（＝基準値Ｉｓｔｄ１）以上の領域に電流Ｉａｃ１が達した場合に、３相コイル１１の１つのコイルを用いて直流電源３０からの直流電圧Ｖｂを昇圧しながらコンデンサ５０に蓄積された電力によってモータジェネレータＭＧ２を駆動したのでは、３相コイル１１の各インダクタンスが低下し、モータジェネレータＭＧ２のモータ特性が低下するので、これを防止するためである。

図１２に示すフローチャートにおいて、インバータ１８２の上アーム（ＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ９，Ｑ１１）が「短絡」により異常であるとき、直流電源３０の接続が端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ａ−４１Ｂ間または端子４０Ｃ−４１Ｂ間に切り換えられてモータジェネレータＭＧ１が駆動される（ステップＳ７２〜Ｓ７６，Ｓ８４参照）。

また、インバータ１８２の上アームが「断線」により異常であり、かつ、電流Ｉａｃ２が基準値Ｉｓｔｄ２よりも小さいとき、直流電源３０の接続が端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ａ−４１Ａ間に切り換えられてモータジェネレータＭＧ１が駆動される（ステップＳ７２，Ｓ７７〜Ｓ７９，Ｓ８４参照）。

さらに、インバータ１８２の上アームが「断線」により異常であり、かつ、電流Ｉａｃ２が基準値Ｉｓｔｄ２以上であるとき、直流電源３０の接続が端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ｃ−４１Ｂ間に切り換えられてモータジェネレータＭＧ１が駆動される（ステップＳ７２，Ｓ７７，Ｓ７８，Ｓ８０，Ｓ８１，Ｓ８４参照）。

さらに、インバータ１８２の下アーム（ＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２）が「短絡」により異常であり、かつ、電流Ｉａｃ２が基準値Ｉｓｔｄ２よりも小さいとき、直流電源３０の接続が端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ａ−４１Ａ間に切り換えられてモータジェネレータＭＧ１が駆動される（ステップＳ７２，Ｓ７７〜Ｓ７９，Ｓ８４参照）。

さらに、インバータ１８２の下アームが「短絡」により異常であり、かつ、電流Ｉａｃ２が基準値Ｉｓｔｄ２以上であるとき、直流電源３０の接続が端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ｃ−４１Ｂ間に切り換えられてモータジェネレータＭＧ１が駆動される（ステップＳ８２，Ｓ７７，Ｓ７８，Ｓ８０，Ｓ８１，Ｓ８４参照）。

さらに、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２のうち、１個または２個が「断線」により異常であり、かつ、電流Ｉａｃ２が基準値Ｉｓｔｄ２よりも小さいとき、直流電源３０の接続が端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ａ−４１Ａ間に切り換えられてモータジェネレータＭＧ１が駆動される（ステップＳ７２，Ｓ７７〜Ｓ７９，Ｓ８４参照）。

さらに、インバータ１８２のＮＰＮトランジスタＱ８，Ｑ１０，Ｑ１２が全て「断線」により異常であるとき、直流電源３０の接続が端子４０Ｂ−４１Ｃ間から端子４０Ａ−４１Ｂ間または端子４０Ｃ−４１Ｂ間に切り換えられてモータジェネレータＭＧ１が駆動される（ステップＳ８２，Ｓ８３，Ｓ７３〜Ｓ７６，Ｓ８４参照）。

このように、この発明においては、インバータ１８２が異常であるとき、直流電源３０の接続が切り換えられて、モータジェネレータＭＧ１が駆動される。

さらに、インバータ１８２が異常であり、かつ、モータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０の１つのコイルに流れる電流Ｉａｃ２が基準値Ｉｓｔｄ２以上であるとき、直流電源３０が正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間に接続されてモータジェネレータＭＧ１が駆動される（ステップＳ７４，Ｓ７６，Ｓ７８，Ｓ８０，Ｓ８１，Ｓ８４参照）。これは、モータジェネレータＭＧ１から実際に出力されるトルクＴｍｇ１がトルク指令ＴＲ１に対して飽和し始める電流値（＝基準値Ｉｓｔｄ２）以上の領域に電流Ｉａｃ２が達した場合に、３相コイル１０の１つのコイルを用いて直流電源３０からの直流電圧Ｖｂを昇圧しながらコンデンサ５０に蓄積された電力によってモータジェネレータＭＧ１を駆動したのでは、３相コイル１０の各インダクタンスが低下し、モータジェネレータＭＧ１のモータ特性が低下するので、これを防止するためである。

なお、制御ＣＰＵ１８４における正常動作の制御、および異常処理１，２の制御は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図１０〜図１２に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、その読出したプログラムを実行して図１０〜図１２に示すフローチャートに従って正常動作の制御、および異常処理１，２の制御を行なう。したがって、ＲＯＭは、図１０〜図１２に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。

上述したように、インバータ１８１，１８２のいずれかが異常であるとき、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかが駆動されるように直流電源３０の接続が切換えられ、または維持される。従って、動力出力装置１００を自動車に搭載した場合、リンプフォームが可能である。

なお、配線切換器４０，４１および制御ＣＰＵ１８４は、「接続処理手段」を構成する。

[実施の形態２]
図１３は、実施の形態２による動力出力装置の概略ブロック図である。図１３を参照して、実施の形態２による動力出力装置１００Ａは、動力出力装置１００に電流センサー１４およびインバータ１８３を追加したものであり、その他は、動力出力装置１００と同じである。

動力出力装置１００Ａにおいては、インバータ１８１，１８２は、モータジェネレータＭＧ１を駆動し、インバータ１８３は、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。モータジェネレータＭＧ１は、２つの３相コイル１０，１１を含む。そして、２つの３相コイル１０，１１は、図２に示す３相コイル１３４を構成する。つまり、モータジェネレータＭＧ１は、Ｙ型に結線された２つの３相コイル１０，１１を有する２重巻線モータ（「２Ｙモータ」とも言う。）である。

また、直流電源３０は、インバータ１８１，１８２の正常動作時、モータジェネレータＭＧ１に含まれる３相コイル１０，１１の中性点Ｍ１，Ｍ２間に接続される。

さらに、インバータ１８２は、モータジェネレータＭＧ１に含まれる３相コイル１１に流れる電流を制御する。電流センサー１２は、３相コイル１０に流れる電流ＭＣＲＴ１１を検出して制御ＣＰＵ１８４へ出力し、電流センサー１３は、３相コイル１１に流れる電流ＭＣＲＴ１２を検出して制御ＣＰＵ１８４へ出力する。

電流センサー１４は、モータジェネレータＭＧ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出して制御ＣＰＵ１８４へ出力する。

インバータ１８３は、正母線ＬＮ１と負母線ＬＮ２との間にインバータ１８１，１８２およびコンデンサ５０に並列に接続される。そして、インバータ１８３は、Ｕ相アーム２１と、Ｖ相アーム２２と、Ｗ相アーム２３とを含む。Ｕ相アーム２１、Ｖ相アーム２２およびＷ相アーム２３は、それぞれ、インバータ１８１のＵ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７と同じである。したがって、ＮＰＮトランジスタＱ１３〜Ｑ１８は、それぞれ、ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６と同じであり、ダイオードＤ１３〜Ｄ１８は、それぞれ、ダイオードＤ１〜Ｄ６と同じである。

インバータ１８３の各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ２は、３相の永久磁石モータである。インバータ１８３の各相アームの中間点とモータジェネレータＭＧ２の各相コイルの各相端との具体的な接続方法は、インバータ１８１の各相アームの中間点と３相コイル１０の各相端との接続方法と同じである。

なお、インバータ１８１〜１８３および制御ＣＰＵ１８４は図１に示す制御装置１８０を構成する。また、図１３に示すインバータ１８３には、ＮＰＮトランジスタＱ１３〜Ｑ１８を駆動する駆動回路が図示されていないが、それは、この発明においては、ＮＰＮトランジスタＱ１３〜Ｑ１８の「短絡」または「断線」を示す信号は、直流電源３０の接続処理には用いられないからであり、インバータ１８３は、本来、ＮＰＮトランジスタＱ１３〜Ｑ１８を駆動する駆動回路を備えている。

図１４は、図１３に示すモータジェネレータＭＧ１の３相コイル１０，１１の平面配置図である。モータジェネレータＭＧ１は、一般的には、３相コイル１０と、３相コイル１０に対して回転方向にαだけずらせて巻回された３相コイル１１とを含む。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、６相モータと考えることもできる。

この実施の形態２においては、角度αは０度であるとして説明する。すなわち、２つの３相コイル１０，１１は、同位相で巻回されている。したがって、インバータ１８１，１８２は、同位相で３相コイル１０，１１に交流電流を流せばよい。つまり、３相コイル１０のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルには、それぞれ、３相コイル１１のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルと同位相で交流電流が流れる。

制御ＣＰＵ１８４は、電流センサー１２，１３がそれぞれ検出したモータ電流ＭＣＲＴ１１，ＭＣＲＴ１２を用いて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１，２を生成する。この場合、図８に示す電流変換部１８４１は、レゾルバ１３９からの回転角度θｓを用いて三相二相変換を行なう。また、変換部１８４５は、レゾルバ１３９からの回転角度θｓを用いて二相三相変換を行なう。さらに、回転速度演算部１８４９は、レゾルバ１３９からの回転角度θｓを用いて回転速度を演算する。

信号ＰＷＭＩ３を生成する制御ＣＰＵ１８４の機能について説明する。信号ＰＷＭＩ３は、上述した電流変換部１８４１、減算器１８４２、ＰＩ制御部１８４３、加算器１８４４、変換部１８４５、加算器１８４６、ＰＷＭ演算部１８４７、回転速度演算部１８４９および速度起電力予測演算部１８５０によって生成される。そして、電流変換部１８４１は、レゾルバ１４９からの回転角度θｒを用いて三相二相変換を行なう。また、変換部１８４５は、レゾルバ１４９からの回転角度θｒを用いて二相三相変換を行なう。さらに、回転速度演算部１８４９は、レゾルバ１４９からの回転角度θｒを用いて回転速度を演算する。さらに、加算器１８４６は、変換部１８４５からの各相電位Ｖｕ３，Ｖｖ３，Ｖｗ３（モータジェネレータＭＧ２の各相コイルに印加する電圧）に何も加算せずに、そのままＰＷＭ演算部１８４７へ出力する。これにより、ＰＷＭ演算部１８４７は信号ＰＷＭＩ３を生成する。

動力出力装置１００Ａは、上述した図９〜図１２に示すフローチャートに従って、正常動作、異常処理１および異常処理２が行われる。そして、動力出力装置１００Ａにおいては、インバータ１８１，１８２のいずれかが異常であるとき、２つの３相コイル１０，１１のうち、いずれか一方の３相コイルを用いてモータジェネレータＭＧ１が駆動される。つまり、モータジェネレータＭＧ１は、「２Ｙモータ」としてではなく、１つの３相コイルを備える通常の回転電機として動作する。

このように、実施の形態２においては、「２Ｙモータ」を駆動するインバータ１８１，１８２のいずれか一方が異常であるとき、制御ＣＰＵ１８４は、正常なインバータ（インバータ１８１，１８２のいずれか他方）を用いてモータジェネレータＭＧ１を通常の回転電機として駆動することを特徴とする。

その他は、実施の形態１と同じである。

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。

この発明は、直流電源が中性点間に接続された２つの３相コイルに流す電流を制御する２つのインバータのうち、いずれか一方のインバータが異常になっても動作可能な動力出力装置に適用される。また、この発明は、直流電源が中性点間に接続された２つの３相コイルに流す電流を制御する２つのインバータのうち、いずれか一方のインバータが異常になっても動作可能な動力出力装置の駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に適用される。

この発明の実施の形態１による動力出力装置の概略ブロック図である。 図１に示すプラネタリギアおよびそれに結合されるモータの拡大図である。 動力出力装置の主要部の電気回路図である。 図３に示す駆動回路の回路図である。 ３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも小さい状態における電流の流れを２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に含まれる３相コイル１０，１１のＵ相の漏れインダクタンスに着目して説明するための回路図である。 ３相コイル１０の中性点Ｍ１と３相コイル１１の中性点Ｍ２との電位差Ｖ０１２が直流電源３０の電圧Ｖｂよりも大きい状態における電流の流れを２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に含まれる３相コイル１０，１１のＵ相の漏れインダクタンスに着目して説明するための回路図である。 ３相コイル１０の中性点Ｍ１の電位Ｖ０１と、３相コイル１１の中性点Ｍ２の電位Ｖ０２との差が直流電源３０の電圧Ｖｂに一致するように操作したときの３相コイル１０の電位Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１と、３相コイル１１の電位Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２との波形図である。 図３に示す制御ＣＰＵの一部の機能を説明するための機能ブロック図である。 動力出力装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図９に示す正常動作（ステップＳ３）を詳細に説明するためのフローチャートである。 図９に示す異常処理１（ステップＳ４）の動作を詳細に説明するためのフローチャートである。 図９に示す異常処理２（ステップＳ５）の動作を詳細に説明するためのフローチャートである。 実施の形態２による動力出力装置の概略ブロック図である。 図１３に示すモータジェネレータＭＧ１の３相コイルの平面配置図である。 従来の動力出力装置の概略ブロック図である。

符号の説明

１，５，Ｑ１〜Ｑ１８ ＮＰＮトランジスタ、２〜４ 抵抗、６ ＰＮＰトランジスタ、７ ドライブＩＣ、１０，１１，１３４，１４４，３１１，３１２ ３相コイル、１２〜１４，３１ 電流センサー、１５，１８，２１ Ｕ相アーム、１６，１９，２２ Ｖ相アーム、１７，２０，２３ Ｗ相アーム、３０，３２０ 直流電源、４０，４１ 配線切換器、４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ 端子、５０，３５０ コンデンサ、５１ 電圧センサー、１００，１００Ａ，３００ 動力出力装置、１１１ 動力伝達ギア、１１２ 駆動軸、１１４ ディファレンシャルギア、１２０ プラネタリギア、１２１ サンギア、１２２ リングギア、１２３ プラネタリピ二オンギア、１２４ プラネタリキャリア、１２５ サンギア軸、１２６ リングギア軸、１２７ キャリア軸、１２８ 動力取出ギア、１２９ チェーンベルト、１３２，１４２ ロータ、１３３，１４３ ステータ、１３５，１４５ 永久磁石、１３９，１４９，１５９ レゾルバ、１５０ エンジン、１５６ クランクシャフト、１５７ ダンパ、１６４ａ アクセルペダルポジションセンサー、１６５ａ ブレーキペダルポジションセンサー、１８０ 制御装置、１８１〜１８３，３３０，３４０ インバータ、１８４ 制御ＣＰＵ、１８５ シフトポジションセンサー、３０１ 正極母線、３０２ 負極母線、３１０ ２重巻線モータ、１８４１ 電流変換部、１８４２，１８５２ 減算器、１８４３，１８５３，１８５５ ＰＩ制御部、１８４４，１８４６ 加算器、１８４５ 変換部、１８４７ ＰＷＭ演算部、１８４９ 回転速度演算部、１８５０ 速度起電力予測演算部、１８５４ 加減算器、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｄ１〜Ｄ１８ ダイオード、Ｍ１，Ｍ２ 中性点、ＬＮ１ 正母線、ＬＮ２ 負母線、ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ、Ｄｒ１〜Ｄｒ１２ 駆動回路。

Claims (21)

1. Ｙ型に結線された第１および第２の３相コイルと、
   正母線と負母線との間に接続され、前記第１の３相コイルに流す電流を制御する第１のインバータと、
   前記正母線と前記負母線との間に接続され、前記第２の３相コイルに流す電流を制御する第２のインバータと、
   前記第１の３相コイルの第１の中性点と前記第２の３相コイルの第２の中性点との間に接続された直流電源と、
   前記第１および第２のインバータのうち、いずれか一方のインバータの異常時、前記第１および第２のインバータの他方のインバータを用いて前記第１または第２の３相コイルをステータとする回転電機として動作可能なように前記直流電源の接続処理を行なう接続処理手段とを備える動力出力装置。
2. 前記直流電源は、正極端子が前記第１の中性点に接続され、負極端子が前記第２の中性点に接続され、
   前記接続処理手段は、前記第１および第２のインバータのいずれか一方の異常時、前記直流電源の前記正極端子を前記第１の中性点から切り離して前記正母線に接続し、かつ、前記直流電源の前記負極端子を前記第２の中性点から切り離して前記負母線に接続する、請求項１に記載の動力出力装置。
3. 前記直流電源は、正極端子が前記第１の中性点に接続され、負極端子が前記第２の中性点に接続され、
   前記接続処理手段は、前記第２のインバータの異常時、前記直流電源の接続を切換える第１の処理または前記直流電源の接続を維持する第２の処理を行なう、請求項１に記載の動力出力装置。
4. 前記接続処理手段は、前記第２のインバータの異常部位および異常原因に応じて、前記第１および第２の処理のいずれを行なうかを決定する、請求項３に記載の動力出力装置。
5. 前記接続処理手段は、前記第２のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが短絡したとき、または前記第２のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子が全て断線したとき、前記第１の処理を行なう、請求項４に記載の動力出力装置。
6. 前記接続処理手段は、前記直流電源の前記負極端子を前記第２の中性点から切り離して前記負母線に接続する、請求項５に記載の動力出力装置。
7. 前記接続処理手段は、前記第２のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが断線したとき、または前記第２のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが短絡したとき、または前記第２のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子のいずれか１つが断線したとき、前記第２の処理を行なう、請求項４に記載の動力出力装置。
8. 前記直流電源は、正極端子が前記第１の３相コイルの中性点に接続され、負極端子が前記第２の３相コイルの中性点に接続され、
   前記接続処理手段は、前記第１のインバータの異常時、前記直流電源の接続を切換える、請求項１に記載の動力出力装置。
9. 前記接続処理手段は、前記第１のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子が短絡したとき、または前記第１のインバータの下アームが断線したとき、前記直流電源の前記正極端子を前記第１の中性点から切り離して前記第２の中性点に接続し、かつ、前記直流電源の前記負極端子を前記第２の中性点から切り離して前記負母線に接続する、請求項８に記載の動力出力装置。
10. 前記接続処理手段は、前記第１のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが断線したとき、または前記第１のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが短絡したとき、または前記第１のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子のいずれか１つが断線したとき、前記直流電源の前記正極端子を前記第１の中性点から切り離して前記第２の中性点に接続し、かつ、前記直流電源の前記負極端子を前記第２の中性点から切り離して前記第１の中性点に接続する、請求項８に記載の動力出力装置。
11. 前記第１の３相コイルは、第１のモータジェネレータのステータを構成し、
    前記第２の３相コイルは、前記第１のモータジェネレータと異なる第２のモータジェネレータのステータを構成する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の動力出力装置。
12. 前記第１および第２の３相コイルは、２つの３相コイルをステータとする２Ｙモータを構成する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の動力出力装置。
13. 動力出力装置の駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    前記動力出力装置は、
    Ｙ型に結線された第１および第２の３相コイルと、
    正母線と負母線との間に接続され、前記第１の３相コイルに流す電流を制御する第１のインバータと、
    前記正母線と前記負母線との間に接続され、前記第２の３相コイルに流す電流を制御する第２のインバータと、
    前記第１の３相コイルの第１の中性点と前記第２の３相コイルの第２の中性点との間に接続された直流電源とを備え、
    前記プログラムは、
    前記第１および第２のインバータのいずれかが異常であるか否かを判定する第１のステップと、
    前記第１および第２のインバータのうち、いずれか一方のインバータの異常時、前記第１および第２のインバータの他方のインバータを用いて前記第１または第２の３相コイルをステータとする回転電機として動作可能なように前記直流電源の接続処理を行なう第２のステップとをコンピュータに実行させる、コンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
14. 前記直流電源は、正極端子が前記第１の中性点に接続され、負極端子が前記第２の中性点に接続され、
    前記プログラムの前記第２のステップは、前記第１および第２のインバータのいずれか一方の異常時、前記直流電源の前記正極端子を前記第１の中性点から切り離して前記正母線に接続し、かつ、前記直流電源の前記負極端子を前記第２の中性点から切り離して前記負母線に接続する、請求項１３に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
15. 前記直流電源は、正極端子が前記第１の中性点に接続され、負極端子が前記第２の中性点に接続され、
    前記プログラムの前記第２のステップは、
    前記第２のインバータの異常時、前記直流電源の接続を切換える第１の処理を行なう第１のサブステップと、
    前記第２のインバータの異常時、前記直流電源の接続を維持する第２の処理を行なう第２のサブステップとを含み、
    前記第２のインバータの異常部位および異常原因に応じて、前記第１および第２のサブステップのいずれかが実行される、請求項１３に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
16. 前記第２のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが短絡したとき、または前記第２のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子が全て断線したとき、前記第１のサブステップが実行される、請求項１５に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
17. 前記第１のサブステップは、前記直流電源の前記負極端子を前記第２の中性点から切り離して前記負母線に接続する、請求項１６に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
18. 前記第２のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが断線したとき、または前記第２のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが短絡したとき、または前記第２のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子のいずれか１つが断線したとき、前記第２のサブステップが実行される、請求項１５に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
19. 前記直流電源は、正極端子が前記第１の３相コイルの中性点に接続され、負極端子が前記第２の３相コイルの中性点に接続され、
    前記プログラムの前記第２のステップは、前記第１のインバータの異常時、前記直流電源の接続を切換える、請求項１３に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
20. 前記第２のステップは、前記第１のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子が短絡したとき、または前記第１のインバータの下アームが断線したとき、前記直流電源の前記正極端子を前記第１の中性点から切り離して前記第２の中性点に接続し、かつ、前記直流電源の前記負極端子を前記第２の中性点から切り離して前記負母線に接続する、請求項１９に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
21. 前記第２のステップは、前記第１のインバータの上アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが断線したとき、または前記第１のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子の少なくとも１つが短絡したとき、または前記第１のインバータの下アームを構成する複数のスイッチング素子のいずれか１つが断線したとき、前記直流電源の前記正極端子を前記第１の中性点から切り離して前記第２の中性点に接続し、かつ、前記直流電源の前記負極端子を前記第２の中性点から切り離して前記第１の中性点に接続する、請求項１９に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

Images