JP2008007018A - Motive power output device, vehicle equipped with the same, and control method of motive power output device - Google Patents

Motive power output device, vehicle equipped with the same, and control method of motive power output device Download PDF

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Yuji Ito
雄二 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent on-failure of a transistor of an inverter 41 from affecting others by suppressing increase of a counter-electromotive force generated due to the rotation of a motor MG1 when the on-failure occurs. <P>SOLUTION: When any of the transistors of the inverter 41 fails in on-state, a revolving shaft 31a of the motor MG1 is fixed by a brake B1. Thereby, increase of the absolute value of engine speed of the motor MG1 can be suppressed, and increase of the counter-electromotive force generated due to rotation of the motor MG1 can be suppressed. As a result, increase of the current flowing through a closed circuit containing the on-failure transistor can be suppressed, and the influence of the on-failure of the transistor on others can be restrained. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a power output apparatus, a vehicle on which the power output apparatus is mounted, and a method for controlling the power output apparatus.

従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、エンジンにキャリアが接続される車輪に連結されたトルク出力シャフトにリングギアが接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構のサンギアに可変速クラッチおよび発電機ブレーキを介して接続された発電機と、トルク出力シャフトに接続されたモータと、発電機およびモータと電力をやりとりするバッテリとを備えるものが提案されている。この装置では、エンジンが動作している最中にバッテリから発電機への電力の供給が遮断されたときには、可変速クラッチを調整すると共に発電機ブレーキを作動させることにより、エンジンのストールを回避している。
特開2006−36202号公報
Conventionally, as this kind of power output device, an engine, a planetary gear mechanism in which a ring gear is connected to a torque output shaft connected to a wheel to which a carrier is connected to the engine, and a variable speed clutch to a sun gear of the planetary gear mechanism And a thing provided with the generator connected via the generator brake, the motor connected to the torque output shaft, and the battery which exchanges electric power with the generator and the motor is proposed. This device avoids engine stall by adjusting the variable speed clutch and operating the generator brake when the supply of power from the battery to the generator is interrupted while the engine is running. ing.
JP 2006-36202 A

ところで、こうした動力出力装置では、発電機や発電機を駆動するインバータに異常が生じたときにより適切に対処することが望まれる。回転により逆起電力を生じる発電機では、インバータのスイッチング素子がオン故障すると、インバータをゲート遮断したとしてもオン故障したスイッチング素子と発電機の巻き線コイルとによって閉回路が形成され、逆起電力によりその閉回路に電流が流れる。このとき、発電機の回転の程度によっては閉回路に流れる電流が大きくなり、スイッチング素子が過度に加熱して発電機やインバータなどをより損傷させるおそれが生じる。   By the way, in such a power output device, it is desired to cope more appropriately when an abnormality occurs in a generator or an inverter that drives the generator. In a generator that generates counter electromotive force due to rotation, when the switching element of the inverter is turned on, even if the gate of the inverter is shut off, a closed circuit is formed by the switching element that failed to turn on and the winding coil of the generator. Current flows through the closed circuit. At this time, the current flowing through the closed circuit increases depending on the degree of rotation of the generator, and the switching element may be excessively heated to further damage the generator, the inverter, and the like.

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、第1駆動回路に異常が生じたときに、第1電動機の回転に伴って発生する逆起電力が大きくなるのを抑制することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、第1駆動回路に異常が生じたときに、第1電動機や第1駆動回路がより損傷するのを抑制することを目的の一つとする。   In the power output device of the present invention, the vehicle equipped with the power output device, and the control method of the power output device, the back electromotive force generated with the rotation of the first motor increases when an abnormality occurs in the first drive circuit. One of the purposes is to suppress this. Further, the power output device of the present invention, the vehicle equipped with the power output device, and the control method of the power output device suppress the damage of the first electric motor and the first drive circuit when an abnormality occurs in the first drive circuit. One of the purposes is to do.

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。   The power output apparatus of the present invention, the vehicle equipped with the power output apparatus, and the control method of the power output apparatus employ the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸との3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、
前記第3の軸に動力を入出力可能で、回転に伴って逆起電力を発生する第1電動機と、
複数のスイッチング素子を有し、該複数のスイッチング素子のスイッチングを用いて前記第1電動機を駆動する第1駆動回路と、
前記第3の軸の回転を制限可能な回転制限手段と、
前記第1駆動回路の複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一つに異常が生じた異常発生時には、該第1駆動回路の複数のスイッチング素子の全てが正常である正常時に比して前記第3の軸の回転数の絶対値が制限されるよう前記回転制限手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Connected to three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a third shaft, and inputs / outputs power to / from the remaining shafts based on power input / output to / from any two of the three shafts Three-axis power input / output means for
A first electric motor capable of inputting / outputting power to / from the third shaft and generating a counter electromotive force with rotation;
A first drive circuit having a plurality of switching elements and driving the first electric motor using switching of the plurality of switching elements;
Rotation limiting means capable of limiting rotation of the third shaft;
When an abnormality occurs in which at least one of the plurality of switching elements of the first driving circuit has an abnormality, the third driving element is more than the normal time when all of the switching elements of the first driving circuit are normal. Control means for controlling the rotation limiting means so as to limit the absolute value of the rotational speed of the shaft;
It is a summary to provide.

この本発明の動力出力装置では、第1駆動回路の複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一つに異常が生じた異常発生時には、第1駆動回路の複数のスイッチング素子の全てが正常である正常時に比して第3の軸の回転数の絶対値が制限されるよう回転制限手段を制御する。これにより、異常発生時に、第1電動機の回転数が大きくなるのを抑制することができ、第1電動機の回転に伴って発生する逆起電力が大きくなるのを抑制することができる。   In the power output apparatus of the present invention, when an abnormality occurs in at least one of the plurality of switching elements of the first drive circuit, all of the plurality of switching elements of the first drive circuit are normal and normal. In contrast, the rotation limiting means is controlled so that the absolute value of the rotation speed of the third shaft is limited. Thereby, it is possible to suppress an increase in the rotational speed of the first electric motor when an abnormality occurs, and it is possible to suppress an increase in the back electromotive force generated with the rotation of the first electric motor.

こうした本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記第1駆動回路の複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一つがオン状態で故障したときを前記異常発生時として制御する手段であるものとすることもできる。   In such a power output apparatus of the present invention, the control means is a means for controlling when at least one of the plurality of switching elements of the first drive circuit is in an on state as a failure, when the abnormality occurs. You can also.

また、本発明の動力出力装置において、前記第1電動機は多相交流電動機であり、前記第1電動機の各相に流れる電流を検出する複数の電流検出手段を備え、前記制御手段は前記第1駆動回路の複数のスイッチング素子の全てをゲート遮断している最中に前記複数の電流検出手段のいずれかにより電流が検出されたときを前記異常発生時として制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第1駆動回路の複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一つに異常が生じたことをより適正に判定することができる。このようにして第1駆動回路の複数のスイッチング素子のいずれかに異常が生じたことを判定することができるのは以下の理由による。例えば、第1駆動回路の複数のスイッチング素子のうちのいずれかがオン故障したときを考えると、オン故障したスイッチング素子を含む閉回路が形成される。そして、第1電動機が回転しているときには、その回転に伴って発生する逆起電力によって閉回路を電流が流れる。したがって、この電流を検出することによって第1駆動回路に異常が生じたことを判定できるのである。こうして第1駆動回路に異常が生じたことが判定されたときに、第3の軸の回転数の絶対値が制限されるよう回転数制限手段を制御することにより、第1電動機の回転に伴って発生する逆起電力が大きくなるのを抑制することができ、第1電動機や第1駆動回路がより損傷するのを抑制することができる。この結果、第1駆動回路の異常による影響を他に与えないようにすることができる。   Further, in the power output apparatus of the present invention, the first motor is a multiphase AC motor, and includes a plurality of current detection means for detecting a current flowing in each phase of the first motor, and the control means includes the first motor. It may be a means for controlling when the abnormality occurs when a current is detected by any of the plurality of current detection means while all of the plurality of switching elements of the drive circuit are being gated off. it can. By so doing, it is possible to more appropriately determine that an abnormality has occurred in at least one of the plurality of switching elements of the first drive circuit. Thus, it can be determined that an abnormality has occurred in any of the plurality of switching elements of the first drive circuit for the following reason. For example, when considering a case where any one of the plurality of switching elements of the first drive circuit has an on-failure, a closed circuit including the on-failure switching element is formed. When the first electric motor is rotating, a current flows through the closed circuit due to the counter electromotive force generated along with the rotation of the first electric motor. Therefore, it can be determined that an abnormality has occurred in the first drive circuit by detecting this current. Thus, when it is determined that an abnormality has occurred in the first drive circuit, the rotational speed limiting means is controlled so as to limit the absolute value of the rotational speed of the third shaft, thereby accompanying the rotation of the first electric motor. Thus, the back electromotive force generated can be suppressed from increasing, and the first motor and the first drive circuit can be further prevented from being damaged. As a result, it is possible to prevent other influences due to the abnormality of the first drive circuit.

さらに、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記異常発生時であって前記第3の軸の回転数の絶対値が所定値より大きいとき、該第3の軸の回転数の絶対値が制限されるよう前記回転制限手段を制御する手段であるものとすることもできる。   Further, in the power output apparatus of the present invention, the control means is configured to detect the absolute value of the rotational speed of the third shaft when the abnormality occurs and the absolute value of the rotational speed of the third shaft is larger than a predetermined value. It may be a means for controlling the rotation restricting means so that the value is restricted.

あるいは、本発明の動力出力装置において、前記駆動軸に動力を入出力可能な第2電動機と、前記第2電動機を駆動する第2駆動回路と、を備えるものとすることもできる。   Alternatively, the power output apparatus of the present invention may include a second electric motor that can input and output power to the drive shaft, and a second drive circuit that drives the second electric motor.

本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力可能で回転に伴って逆起電力を発生する第1電動機と、複数のスイッチング素子を有し該複数のスイッチング素子のスイッチングを用いて前記第1電動機を駆動する第1駆動回路と、前記第3の軸の回転を制限可能な回転制限手段と、前記第1駆動回路の複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一つに異常が生じた異常発生時には、該第1駆動回路の複数のスイッチング素子の全てが正常である正常時に比して前記第3の軸の回転数の絶対値が制限されるよう前記回転制限手段を制御する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。   The vehicle of the present invention is a power output device of the present invention according to any one of the above-described embodiments, that is, a power output device that basically outputs power to a drive shaft, and includes an internal combustion engine and an output of the internal combustion engine. Three-axis power input that is connected to three shafts of the shaft, the drive shaft, and the third shaft, and that inputs and outputs power to the remaining shafts based on power input to and output from any two of the three shafts Output means; a first electric motor capable of inputting / outputting power to / from the third shaft and generating counter electromotive force with rotation; a plurality of switching elements; and switching of the plurality of switching elements. Abnormality in which an abnormality has occurred in at least one of a first drive circuit that drives one electric motor, a rotation limiting unit that can limit rotation of the third shaft, and a plurality of switching elements of the first drive circuit Sometimes all of the plurality of switching elements of the first drive circuit And a control means for controlling the rotation restricting means so that the absolute value of the rotational speed of the third shaft is restricted as compared with the normal time when the vehicle is normal. It is summarized that it is connected to.

この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、異常発生時に第1電動機の回転に伴って発生する逆起電力が大きくなるのを抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。   Since the vehicle according to the present invention is equipped with the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects, the effect produced by the power output device according to the present invention, for example, occurs with the rotation of the first electric motor when an abnormality occurs. The same effects as the effect of suppressing the increase of the back electromotive force can be obtained.

本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸と第3の軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力可能で回転に伴って逆起電力を発生する第1電動機と、複数のスイッチング素子を有し該複数のスイッチング素子のスイッチングを用いて前記第1電動機を駆動する第1駆動回路と、前記第3の軸の回転を制限可能な回転制限手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記第1駆動回路の複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一つに異常が生じた異常発生時には、該複数のスイッチング素子の全てが正常である正常時に比して前記第3の軸の回転数の絶対値が制限されるよう前記回転制限手段を制御する、
ことを要旨とする。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
Power is applied to the remaining shafts based on the internal combustion engine and the power input / output to / from any two of the three shafts connected to the three shafts of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine. A three-axis power input / output means for inputting / outputting, a first motor capable of inputting / outputting power to / from the third shaft and generating a counter electromotive force upon rotation, and a plurality of switching elements. A control method for a power output apparatus, comprising: a first drive circuit that drives the first electric motor using element switching; and a rotation limiting unit that can limit the rotation of the third shaft,
When an abnormality occurs in at least one of the plurality of switching elements of the first drive circuit, the rotational speed of the third shaft is higher than that in a normal state where all of the plurality of switching elements are normal. Controlling the rotation limiting means such that the absolute value is limited;
This is the gist.

この本発明の動力出力装置の制御方法では、第1駆動回路の複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一つに異常が生じた異常発生時には、第1駆動回路の複数のスイッチング素子の全てが正常である正常時に比して第3の軸の回転数の絶対値が制限されるよう回転制限手段を制御する。これにより、異常発生時に、第1電動機の回転数が大きくなるのを抑制することができ、第1電動機の回転に伴って発生する逆起電力が大きくなるのを抑制することができる。   In this power output device control method of the present invention, when an abnormality occurs in at least one of the plurality of switching elements of the first drive circuit, all of the plurality of switching elements of the first drive circuit are normal. The rotation limiting means is controlled so that the absolute value of the rotation speed of the third shaft is limited as compared with a certain normal time. Thereby, it is possible to suppress an increase in the rotational speed of the first electric motor when an abnormality occurs, and it is possible to suppress an increase in the back electromotive force generated with the rotation of the first electric motor.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図1は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、モータMG1の回転軸31aに接続されたブレーキB1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a power output apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a brake B1 connected to the rotation shaft 31a of the motor MG1, and a reduction gear 35 attached to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution and integration mechanism 30. And a motor MG2 connected to the reduction gear 35 and a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire power output apparatus.

エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) that receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. ) 24 is subjected to operation control such as fuel injection control, ignition control, intake air amount adjustment control and the like. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, transmits data related to the operating state of the engine 22 to the hybrid electronic control. Output to unit 70.

動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1およびブレーキB1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。なお、ブレーキB1がオンされたときには、モータMG1の回転軸31aが固定される。このブレーキB1は、モータMG1の回転軸31aを固定可能なものであれば、機械的に固定するものに限られず、例えば、電磁的にロックするもの(例えばモータなど)などを用いるものとしてもよい。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 disposed concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. In the power distribution and integration mechanism 30, the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the motor MG1 and the brake B1 are connected to the sun gear 31, and the reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 via the ring gear shaft 32a. When motor MG1 functions as a generator, power from engine 22 input from carrier 34 is distributed according to the gear ratio between sun gear 31 and ring gear 32, and input from carrier 34 when motor MG1 functions as an electric motor. The power from the engine 22 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 63a and 63b of the vehicle via the gear mechanism 60 and the differential gear 62. When brake B1 is turned on, rotating shaft 31a of motor MG1 is fixed. The brake B1 is not limited to a mechanically fixed one as long as the rotation shaft 31a of the motor MG1 can be fixed. For example, an electromagnetically locked one (for example, a motor) may be used. .

図2は、モータMG1,MG2を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。モータMG1,MG2は、いずれも外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと、三相コイルが巻回されたステータとを備える周知のPM型の同期発電電動機として構成されている。モータMG1,MG2は、同期発電電動機として構成されているから、回転軸に動力を入力すれば、モータMG1,MG2により発電することができる。即ち、モータMG1,MG2は回転に応じた逆起電力を生じる。このモータMG1,MG2は、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。インバータ41は、6個のトランジスタT1〜T6と6個のダイオードD1〜D6とにより構成されている。6個のトランジスタT1〜T6は、電力ライン54の正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側とになるよう2個ずつペアで配置され、その接続点にモータMG1の三相コイル(U相,V相,W相)の各々が接続されている。この6個のトランジスタT1〜T6には、それぞれ6個のダイオードD1〜D6が逆並列接続されている。したがって、電力ライン54の正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタT1〜T6のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータMG1を回転駆動することができる。インバータ42は、6個のトランジスタT7〜T12と6個のダイオードD7〜D12とにより構成されている。6個のトランジスタT7〜T12は、インバータ回路42の正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側とになるよう2個ずつペアで配置され、その接続点にモータMG2の三相コイル(U相,V相,W相)の各々が接続されている。この6個のトランジスタT7〜T12には、それぞれ6個のダイオードD7〜D12が逆並列接続されている。したがって、電力ライン54の正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタT7〜T12のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータMG2を回転駆動することができる。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や、モータMG1,MG2の三相コイルの各相に流れる相電流を検出する電流センサ45U,45V,45W,46U,46V,46Wからの相電流Iu1,Iv1,Iw1,Iu2,Iv2,Iw2などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42のトランジスタT1〜T6,T7〜T12へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。   FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the electric drive system centered on the motors MG1 and MG2. Each of the motors MG1 and MG2 is configured as a well-known PM-type synchronous generator motor including a rotor having a permanent magnet attached to an outer surface and a stator around which a three-phase coil is wound. Since the motors MG1 and MG2 are configured as synchronous generator motors, power can be generated by the motors MG1 and MG2 when power is input to the rotating shaft. That is, the motors MG1 and MG2 generate a counter electromotive force according to the rotation. Motors MG1 and MG2 exchange power with battery 50 through inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. The inverter 41 includes six transistors T1 to T6 and six diodes D1 to D6. Six transistors T1 to T6 are arranged in pairs so as to be on the source side and the sink side with respect to the positive and negative buses of the power line 54, and the three-phase coil of the motor MG1 ( (U phase, V phase, W phase) are connected. Six diodes D1 to D6 are connected in antiparallel to the six transistors T1 to T6, respectively. Therefore, a rotating magnetic field can be formed in the three-phase coil by controlling the ratio of the on-time of the transistors T1 to T6 that make a pair while the voltage is acting between the positive electrode bus and the negative electrode bus of the power line 54, The motor MG1 can be rotationally driven. The inverter 42 includes six transistors T7 to T12 and six diodes D7 to D12. Six transistors T7 to T12 are arranged in pairs so as to be on the source side and the sink side with respect to the positive electrode bus and the negative electrode bus of the inverter circuit 42, and a three-phase coil of the motor MG2 ( (U phase, V phase, W phase) are connected. Six diodes D7 to D12 are connected in antiparallel to the six transistors T7 to T12, respectively. Therefore, a rotating magnetic field can be formed in the three-phase coil by controlling the ratio of the on-time of the paired transistors T7 to T12 in a state where a voltage is acting between the positive electrode bus and the negative electrode bus of the power line 54, The motor MG2 can be driven to rotate. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 receives signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and the motors MG1 and MG2. The phase currents Iu1, Iv1, Iw1, Iu2, Iv2, Iw2, etc. from the current sensors 45U, 45V, 45W, 46U, 46V, 46W for detecting the phase current flowing in each phase of the three-phase coil are input, and the motor ECU 40 Is outputting a switching control signal to the transistors T1 to T6 and T7 to T12 of the inverters 41 and 42. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.

ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からは、ブレーキB1への駆動信号などが出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator pedal opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. From the control unit 70, a drive signal to the brake B1 is output. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. ing.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. Then, the operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled to be output to each other, and a motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. and so on.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作について説明する。図3は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。   Next, the operation of the thus configured hybrid vehicle 20 of the embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is repeatedly executed every predetermined time.

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Wout,電流センサ45U,45V,45WからのモータMG1の三相コイルの各相に流れる相電流Iu1,Iv1,Iw1など制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。   When the drive control routine is executed, first, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Nm1, of the motors MG1, MG2. Nm2, input / output restrictions Win and Wout of the battery 50, processing of inputting data necessary for control such as phase currents Iu1, Iv1, and Iw1 flowing in the respective phases of the three-phase coil of the motor MG1 from the current sensors 45U, 45V, and 45W Execute (Step S100). Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. To do. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 detected by the temperature sensor 51 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 from the battery ECU 52 by communication. To do.

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図4に要求トルク設定用マップの一例を示す。   When the data is thus input, the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b as the torque required for the vehicle based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V. Is set (step S110). In the embodiment, the required torque Tr * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * in the ROM 74 as a required torque setting map, and the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, , The corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. FIG. 4 shows an example of the required torque setting map.

続いて、モータMG1の三相コイルの各相に流れる相電流Iu1,Iv1,Iw1のうち絶対値が最も大きい電流値を最大電流I1として設定すると共に(ステップS120)、モータMG1のインバータ41がゲート遮断されているか否かを判定し(ステップS130)、モータMG1のインバータ41がゲート遮断されていないと判定されたときには、ブレーキB1をオフとし即ちモータMG1を回転可能な状態とし(ステップS140)、最大電流I1を閾値Iref1と比較する(ステップS150)。ここで、閾値Iref1は、モータMG1やインバータ41に過大な電流が流れているか否かを判定するために用いられるものであり、モータMG1やインバータ41の特性などにより定められる。   Subsequently, the current value having the largest absolute value among the phase currents Iu1, Iv1, Iw1 flowing in the respective phases of the three-phase coil of the motor MG1 is set as the maximum current I1 (step S120), and the inverter 41 of the motor MG1 is gated. It is determined whether or not it is shut off (step S130). If it is determined that the inverter 41 of the motor MG1 is not gate shut off, the brake B1 is turned off, that is, the motor MG1 is allowed to rotate (step S140). The maximum current I1 is compared with the threshold value Iref1 (step S150). Here, the threshold value Iref1 is used to determine whether or not an excessive current is flowing through the motor MG1 and the inverter 41, and is determined by the characteristics of the motor MG1 and the inverter 41.

最大電流I1が閾値Iref1以下のときには、モータMG1やインバータ41に過大な電流は流れていないと判断し、車両に要求される要求パワーPe*を設定する(ステップS160)。ここで、要求パワーPe*は、要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。   When the maximum current I1 is less than or equal to the threshold value Iref1, it is determined that no excessive current is flowing through the motor MG1 or the inverter 41, and the required power Pe * required for the vehicle is set (step S160). Here, the required power Pe * can be calculated as the sum of the required torque Tr * multiplied by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a and the charge / discharge required power Pb * required by the battery 50 and the loss Loss. The rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a can be obtained by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor k, or can be obtained by dividing the rotation speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35.

続いて、要求パワーPe*を閾値Prefと比較する(ステップS170)。閾値Prefは、エンジン22の特性などにより定められ、エンジン22を効率よく運転可能なパワーの下限値などに設定される。要求パワーPe*が閾値Pref以上のときには、要求パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS180)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて行なわれる。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図5に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。   Subsequently, the required power Pe * is compared with a threshold value Pref (step S170). The threshold value Pref is determined by the characteristics of the engine 22, and is set to a lower limit value of power that allows the engine 22 to be operated efficiently. When the required power Pe * is equal to or greater than the threshold value Pref, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set based on the required power Pe * (step S180). This setting is performed based on the operation line for efficiently operating the engine 22 and the required power Pe *. FIG. 5 shows an example of the operation line of the engine 22 and how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * can be obtained from the intersection of the operation line and a curve with a constant required power Pe * (Ne * × Te *).

次に、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS190)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を図6に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。   Next, using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the target rotational speed Nm1 of the motor MG1 is given by the following equation (1). * Is calculated and a torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by equation (2) based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the current rotational speed Nm1 (step S190). Here, Expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 6 shows an example of a collinear diagram for dynamically explaining the rotational elements of the power distribution and integration mechanism 30. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotation speed of the motor MG2. The rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by dividing the number Nm2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. Expression (1) can be easily derived by using this alignment chart. The two thick arrows on the R axis indicate that the torque Tm1 output from the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a and the torque Tm2 output from the motor MG2 acts on the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35. Torque. Expression (2) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (2), “k1” in the second term on the right side is a gain of a proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)

こうしてモータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを次式(3)および式(4)により計算すると共に(ステップS200)、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(5)により計算し(ステップS210)、計算したトルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値としてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS220)。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力する要求トルクTr*を、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式(5)は、前述した図6の共線図から容易に導き出すことができる。   When the target rotational speed Nm1 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are thus calculated, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the calculated torque command Tm1 * of the motor MG1 are multiplied by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. Torque limits Tmin and Tmax as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the deviation from the obtained power consumption (generated power) of the motor MG1 by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is expressed by the following equation (3). In addition, the temporary motor torque Tm2tmp as the torque to be output from the motor MG2 is calculated using the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 (step S200). Calculated by equation (5) (step S210), and with the calculated torque limits Tmin and Tmax Setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 as a value obtained by limiting the motor torque Tm2tmp (step S220). By setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 in this way, the required torque Tr * output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft is set as a torque limited within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. can do. Equation (5) can be easily derived from the collinear diagram of FIG. 6 described above.

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (5)

こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS230)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のトランジスタT1〜T6,T7〜T12のスイッチング制御を行なう。   Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set in the engine ECU 24. The torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S230), and the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * performs fuel injection control in the engine 22 such that the engine 22 is operated at an operating point indicated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Controls such as ignition control. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * drives the transistors MG1 to T6 of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. Switching control of T7 to T12 is performed.

一方、ステップS170で要求パワーPe*が閾値Pref未満のときには、エンジン22の運転制御を停止するための運転制御停止指令をエンジンECU24に送信すると共に(ステップS240)、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定し(ステップS250)、前述したステップS200〜S230の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。運転制御停止指令を受信したエンジンECU24は、エンジン22の運転制御を停止する。   On the other hand, when the required power Pe * is less than the threshold value Pref in step S170, an operation control stop command for stopping the operation control of the engine 22 is transmitted to the engine ECU 24 (step S240), and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set. A value of 0 is set (step S250), the processes of steps S200 to S230 described above are executed, and the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the operation control stop command stops the operation control of the engine 22.

ステップS150で最大電流I1が閾値Iref1より大きいときには、モータMG1やインバータ41に過大な電流が流れていると判断し、モータMG1のインバータ41のゲート遮断指令をモータECU40に送信すると共に(ステップS290)、エンジン22の運転制御停止指令をエンジンECU24に送信し(ステップS300)、前述したステップS200〜S230の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。ゲート遮断指令を受信したモータECU40は、モータMG1のインバータ41のトランジスタT1〜T6を全てオフにする。   When the maximum current I1 is larger than the threshold value Iref1 in step S150, it is determined that an excessive current is flowing in the motor MG1 and the inverter 41, and a gate cutoff command for the inverter 41 of the motor MG1 is transmitted to the motor ECU 40 (step S290). Then, an operation control stop command for the engine 22 is transmitted to the engine ECU 24 (step S300), the processes of steps S200 to S230 described above are executed, and the drive control routine is terminated. The motor ECU 40 that has received the gate cutoff command turns off all the transistors T1 to T6 of the inverter 41 of the motor MG1.

ステップS130でインバータ41がゲート遮断されていると判定されると、最大電流I1を閾値Iref2と比較する(ステップS270)。ここで、閾値Iref2は、インバータ41がゲート遮断されているにも拘わらずモータMG1の三相コイルのいずれかに電流が流れているか否かを判定するために用いられるものであり、モータMG1やインバータ41の特性により定められ、前述した閾値Iref1より小さい値例えば値0やそれよりも若干大きい値などに設定される。いま、インバータ41をゲート遮断した状態を考えているため、6個のトランジスタT1〜T6は全てオフされている。したがって、最大電流I1は通常は略値0となる。しかし、6個のトランジスタT1〜T6のいずれかがオンの状態で故障しているとき、例えばトランジスタT1がオンの状態で故障しているときを考えると、トランジスタT1〜T6の全てをオフしようとしてもトランジスタT1がオンしていることになり、トランジスタT1,モータMG1のU相のコイル,V相またはW相のコイル,ダイオードD2またはダイオードD3,トランジスタT1の閉回路が形成され、モータMG1が回転しているときにはその回転により生じる逆起電力により閉回路に電流が流れることになる。実施例では、こうしたインバータ41の異常を判定するためにインバータ41をゲート遮断した状態で最大電流I1を閾値Iref2と比較するのである。   If it is determined in step S130 that the inverter 41 is gate-cut, the maximum current I1 is compared with the threshold value Iref2 (step S270). Here, the threshold value Iref2 is used to determine whether or not current is flowing in any of the three-phase coils of the motor MG1 even though the inverter 41 is gate-cut. It is determined by the characteristics of the inverter 41 and is set to a value smaller than the above-described threshold value Iref1, for example, a value of 0 or a value slightly larger than that. Since the inverter 41 is considered to be in a state where the gate is cut off, all the six transistors T1 to T6 are turned off. Therefore, the maximum current I1 is generally an approximate value 0. However, when any of the six transistors T1 to T6 is in the on state, for example, when considering that the transistor T1 is in the on state, it is attempted to turn off all of the transistors T1 to T6. The transistor T1 is turned on, and the transistor T1, the U-phase coil of the motor MG1, the V-phase or W-phase coil, the diode D2 or the diode D3, and the closed circuit of the transistor T1 are formed, and the motor MG1 rotates. When this occurs, a current flows through the closed circuit due to the counter electromotive force generated by the rotation. In the embodiment, in order to determine such an abnormality of the inverter 41, the maximum current I1 is compared with the threshold value Iref2 in a state where the inverter 41 is gate-cut off.

最大電流I1が閾値Iref2以下のときには、インバータ41は正常であると判断し、ブレーキB1をオフとし即ちオフの状態を保持し(ステップS240)、ステップS250以降の処理を実行する。こうしてステップS260,S230の処理によりモータMG1のインバータ41のトランジスタT1〜T6のゲート遮断が解除されると、次回に駆動制御ルーチンが実行されたときに、ステップS130でインバータ41はゲート遮断されていないと判定される。   When the maximum current I1 is less than or equal to the threshold value Iref2, it is determined that the inverter 41 is normal, the brake B1 is turned off, that is, kept in the off state (step S240), and the processing after step S250 is executed. Thus, when the gate shutoff of the transistors T1 to T6 of the inverter 41 of the motor MG1 is released by the processing of steps S260 and S230, the inverter 41 is not gate shut off in step S130 the next time the drive control routine is executed. It is determined.

一方、ステップS270で最大電流Ibが閾値Iref2より大きいときには、インバータ41に異常が生じていると判断し、ブレーキB1をオンとし(ステップS280)、ステップS290以降の処理を実行する。いま、インバータ41がゲート遮断され且つ最大電流Ibが閾値Iref2より大きいとき、即ちインバータ41のトランジスタT1〜T6のいずれかに異常が生じて閉回路が形成されているときを考えている。インバータ41がゲート遮断されているときの動力分配統合機構30の回転要素の回転数の関係を説明するための共線図の一例を図7に示す。図中、実線はブレーキB1がオンされている状態の回転数の関係を示し、破線はブレーキB1がオフされている状態の回転数の関係を示す。インバータ41のトランジスタT1〜T6のいずれかがオンの状態で故障しているときには、前述したように閉回路が形成され、モータMG1の回転により生じる逆起電力により閉回路に電流が流れる。ここで、比較的高速で走行しているときのようにリングギヤ軸32aの回転数Nrが比較的大きいときにエンジン22の回転数Neが略値0である状態を考えると、モータMG1の回転数Nm1が負の方向に大きることによって比較的大きな電流が閉回路を流れ、モータMG1やインバータ41の温度が上昇し、モータMG1やインバータ41などをより損傷させるおそれがある。特に、エンジン22のフリクションが比較的大きい車両では、モータMG1の回転による逆起電力に伴うトルクによりエンジン22の回転数Neを大きくすることが困難なため、モータMG1の回転数Nm1の絶対値を小さくすることが困難となり、モータMG1やインバータ41などをより損傷させるおそれが大きくなる。これらに対して、インバータ41に異常が生じて閉回路が形成されたときに、ブレーキB1をオンとしてモータMG1の回転数Nm1を略値0に固定すれば、モータMG1の回転による逆起電力の発生を抑制することができるから、閉回路に電流が流れるを抑制することができ、モータMG1やインバータ41などがより損傷するのを抑制することができる。即ち、インバータ41のトランジスタT1〜T6のいずれかがオンの状態で故障しているときに、その影響を他に与えないようにすることができる。しかも、ブレーキB1をオンにして逆起電力の発生を抑制することにより、逆起電力に伴うトルクの発生を抑制することができる。この逆起電力に伴うトルクは、モータMG1が負の回転数で回転しているときには駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数を小さくする方向のトルクとしてリングギヤ軸32aに作用することになるから、この逆起電力に伴うトルクの発生を抑制することにより、車両の走行性能の低下を抑制しつつモータMG2からの動力により走行することができる。   On the other hand, when the maximum current Ib is larger than the threshold value Iref2 in step S270, it is determined that an abnormality has occurred in the inverter 41, the brake B1 is turned on (step S280), and the processes after step S290 are executed. Now, consider the case where the inverter 41 is gate-cut and the maximum current Ib is larger than the threshold value Iref2, that is, when any of the transistors T1 to T6 of the inverter 41 is abnormal and a closed circuit is formed. FIG. 7 shows an example of a collinear diagram for explaining the relationship between the rotational speeds of the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30 when the inverter 41 is gate-cut off. In the figure, the solid line shows the relationship of the rotational speed when the brake B1 is turned on, and the broken line shows the relationship of the rotational speed when the brake B1 is turned off. When any of the transistors T1 to T6 of the inverter 41 is in the on state and fails, a closed circuit is formed as described above, and a current flows through the closed circuit due to the counter electromotive force generated by the rotation of the motor MG1. Here, considering the state in which the rotational speed Ne of the engine 22 is approximately 0 when the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a is relatively large as when traveling at a relatively high speed, the rotational speed of the motor MG1. When Nm1 is increased in the negative direction, a relatively large current flows through the closed circuit, the temperature of the motor MG1 and the inverter 41 increases, and the motor MG1 and the inverter 41 may be further damaged. In particular, in a vehicle in which the friction of the engine 22 is relatively large, it is difficult to increase the rotational speed Ne of the engine 22 due to the torque associated with the counter electromotive force generated by the rotation of the motor MG1, so the absolute value of the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is It becomes difficult to reduce the size, and the risk of damaging the motor MG1, the inverter 41, and the like increases. On the other hand, if an abnormality occurs in the inverter 41 and a closed circuit is formed, if the brake B1 is turned on and the rotation speed Nm1 of the motor MG1 is fixed to a value of approximately 0, the counter electromotive force due to the rotation of the motor MG1 Since generation | occurrence | production can be suppressed, it can suppress that an electric current flows into a closed circuit, and can suppress that the motor MG1, the inverter 41, etc. are damaged more. That is, when any of the transistors T1 to T6 of the inverter 41 is in the on state and has a failure, the influence can be prevented from being given to others. In addition, the generation of torque associated with the counter electromotive force can be suppressed by turning on the brake B1 and suppressing the generation of the counter electromotive force. The torque associated with the counter electromotive force acts on the ring gear shaft 32a as a torque in the direction of decreasing the rotational speed of the ring gear shaft 32a as the drive shaft when the motor MG1 rotates at a negative rotational speed. By suppressing the generation of torque associated with the counter electromotive force, it is possible to travel with the power from the motor MG2 while suppressing a decrease in the traveling performance of the vehicle.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、モータMG1のインバータ41のトランジスタT1〜T6のいずれかに異常が生じて閉回路が形成されたときには、ブレーキB1をオンとするから、モータMG1の回転により逆起電力が発生することや逆起電力により閉回路に電流が流れることを抑制することができ、トランジスタの異常の影響を他に与えないようにすることができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when an abnormality occurs in any of the transistors T1 to T6 of the inverter 41 of the motor MG1 and a closed circuit is formed, the brake B1 is turned on. It is possible to suppress the generation of counter electromotive force due to rotation and the flow of current to the closed circuit due to the counter electromotive force, thereby preventing other influences of transistor abnormality.

実施例のハイブリッド自動車20では、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに動力を出力して走行している最中にインバータ41に異常が生じて閉回路が形成されたときの動作について説明したが、リングギヤ軸32aに動力を出力して走行している最中に限られず、例えば、実施例のハイブリッド自動車20が牽引されてリングギヤ軸32aが回転しているときであっても、インバータ41に異常が生じて閉回路が形成されたときには、ブレーキB1をオンするものとしてもよい。これにより、ハイブリッド自動車20が牽引されているときでも、インバータ41に異常が生じたときにその影響を他に与えないようにすることができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the operation when the closed circuit is formed due to an abnormality in the inverter 41 while driving by outputting power to the ring gear shaft 32a as the drive shaft has been described. For example, even when the hybrid vehicle 20 of the embodiment is pulled and the ring gear shaft 32a is rotating, an abnormality occurs in the inverter 41 while outputting power to the shaft 32a. When the closed circuit is formed, the brake B1 may be turned on. Thereby, even when the hybrid vehicle 20 is being towed, it is possible to prevent other influences when the abnormality occurs in the inverter 41.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG1のインバータ41がゲート遮断されているときに、最大電流I1を用いてインバータ41に異常が生じているか否かを判定するものとしたが、これに代えてまたは加えてモータMG1の温度やインバータ41の温度などを用いてインバータ41に異常が生じているか否かを判定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the inverter 41 of the motor MG1 is gate-cut, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the inverter 41 using the maximum current I1. Alternatively, it may be determined whether or not an abnormality has occurred in the inverter 41 using the temperature of the motor MG1 or the temperature of the inverter 41.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG1のインバータ41がゲート遮断されている状態で最大電流I1が閾値Iref2より大きいときには、モータMG1の回転数Nm1が略値0となるようブレーキB1をオンの状態(完全に係合した状態)にするものとしたが、モータMG1の回転数Nm1を略値0とするものに限られず、モータMG1の回転数Nm1の絶対値が小さくなるようブレーキB1を半係合するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the maximum current I1 is larger than the threshold value Iref2 in a state where the inverter 41 of the motor MG1 is shut off, the brake B1 is turned on so that the rotation speed Nm1 of the motor MG1 becomes substantially zero. However, the brake B1 is half-engaged so that the absolute value of the rotational speed Nm1 of the motor MG1 becomes small. It may be combined.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG1のインバータ41がゲート遮断されている状態で最大電流I1が閾値Iref2より大きいときには、ブレーキB1をオンとした状態でモータMG2からの動力により走行するものとしたが、ブレーキB1をオンとした状態でモータMG2からの動力に加えてエンジン22からの動力も用いて走行するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the maximum current I1 is larger than the threshold value Iref2 in a state where the inverter 41 of the motor MG1 is shut off, the vehicle is driven by the power from the motor MG2 with the brake B1 turned on. However, the vehicle may travel using the power from the engine 22 in addition to the power from the motor MG2 with the brake B1 turned on.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG1のインバータ41がゲート遮断されている状態で最大電流I1が閾値Iref2より大きいときには、モータMG1の回転数Nm1に拘わらずブレーキB1をオンとするものとしたが、モータMG1の回転数Nm1の絶対値が閾値Nrefより大きいときにはブレーキB1をオンとし、モータMG1の回転数Nm1の絶対値が閾値Nref以下のときにはブレーキB1をオフとするものとしてもよい。ここで、閾値Nrefは、モータMG1の回転による逆起電力により閉回路に流れる電流によってモータMG1やインバータ41をより損傷させるおそれがあるか否かを判定するために用いられるものであり、モータMG1やインバータ41の定格などにより定められる。このように制御するものとしてもよいのは、モータMG1の回転数Nm1が比較的小さいときには、閉回路に流れる電流も比較的小さいため、ブレーキB1をオンとしなくても即ちモータMG1の回転数Nm1を略値0にしなくてもモータMG1やインバータ41をより損傷させるおそれが小さいことに基づく。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the brake B1 is turned on regardless of the rotational speed Nm1 of the motor MG1 when the maximum current I1 is larger than the threshold value Iref2 with the inverter 41 of the motor MG1 being gated. The brake B1 may be turned on when the absolute value of the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is larger than the threshold value Nref, and the brake B1 may be turned off when the absolute value of the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is less than or equal to the threshold value Nref. Here, the threshold value Nref is used to determine whether or not the motor MG1 and the inverter 41 may be further damaged by the current flowing in the closed circuit due to the counter electromotive force generated by the rotation of the motor MG1. And the rating of the inverter 41. What is controlled in this way is that when the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is relatively small, the current flowing through the closed circuit is also relatively small. Therefore, even if the brake B1 is not turned on, that is, the rotational speed Nm1 of the motor MG1. This is based on the fact that the motor MG1 and the inverter 41 are less likely to be damaged even if the value is not set to the approximate value 0.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図8の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図8における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is shifted by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. May be connected to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 8) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected).

実施例では、エンジン22と動力分配統合機構30とモータMG1,MG2とブレーキB1とを備えるハイブリッド自動車20に適用するものとして説明したが、これらのハード構成のうちモータMG2を備えない自動車に適用するものとしてもよい。   Although the embodiment has been described as applied to the hybrid vehicle 20 including the engine 22, the power distribution and integration mechanism 30, the motors MG1 and MG2, and the brake B1, the present invention is applied to a vehicle that does not include the motor MG2 among these hardware configurations. It may be a thing.

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶,航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。   In addition, it is not limited to those applied to such hybrid vehicles, but is incorporated into non-moving equipment such as forms of power output devices mounted on moving bodies such as vehicles other than automobiles, ships, and aircraft, and construction equipment. A power output device may be used. Furthermore, it is good also as a form of the control method of such a power output device.

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、動力出力装置や車両の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the power output apparatus and the vehicle manufacturing industry.

本発明の一実施例であるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. ハイブリッド自動車20に搭載されてモータMG1,MG2やインバータ41,42,バッテリ50などからなる電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an electric drive system that is mounted on a hybrid vehicle 20 and includes motors MG1, MG2, inverters 41, 42, a battery 50, and the like. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed by the electronic control unit for hybrids 70 of an Example. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that an example of the operating line of the engine 22, and target rotational speed Ne * and target torque Te * are set. 動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram for dynamically explaining rotational elements of a power distribution and integration mechanism 30. インバータ41がゲート遮断されているときの動力分配統合機構30の回転要素の回転数の関係を説明するための共線図の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the alignment chart for demonstrating the relationship of the rotation speed of the rotation element of the power distribution integration mechanism 30 when the gate of the inverter 41 is interrupted | blocked. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification.

符号の説明Explanation of symbols

20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、31a 回転軸、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ 234 アウターロータ、B1 ブレーキ、MG1,MG2 モータ。

20, 120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution and integration mechanism, 31 sun gear, 31a rotating shaft, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 Power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 64a, 64b wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift Lever, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 230 Counter rotor motor, 232 Inner rotor 234 Outer rotor, B1 brake, MG1, MG2 motor .

Claims (7)

駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸との3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、
前記第3の軸に動力を入出力可能で、回転に伴って逆起電力を発生する第1電動機と、
複数のスイッチング素子を有し、該複数のスイッチング素子のスイッチングを用いて前記第1電動機を駆動する第1駆動回路と、
前記第3の軸の回転を制限可能な回転制限手段と、
前記第1駆動回路の複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一つに異常が生じた異常発生時には、該第1駆動回路の複数のスイッチング素子の全てが正常である正常時に比して前記第3の軸の回転数の絶対値が制限されるよう前記回転制限手段を制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Connected to three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a third shaft, and inputs / outputs power to / from the remaining shafts based on power input / output to / from any two of the three shafts Three-axis power input / output means for
A first electric motor capable of inputting / outputting power to / from the third shaft and generating a counter electromotive force with rotation;
A first drive circuit having a plurality of switching elements and driving the first electric motor using switching of the plurality of switching elements;
Rotation limiting means capable of limiting rotation of the third shaft;
When an abnormality occurs in which at least one of the plurality of switching elements of the first driving circuit has an abnormality, the third driving element is more than the normal time when all of the switching elements of the first driving circuit are normal. Control means for controlling the rotation limiting means so as to limit the absolute value of the rotational speed of the shaft;
A power output device comprising:
前記制御手段は、前記第1駆動回路の複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一つがオン状態で故障したときを前記異常発生時として制御する手段である請求項1記載の動力出力装置。   2. The power output apparatus according to claim 1, wherein the control unit is a unit that controls when at least one of a plurality of switching elements of the first drive circuit is in an on state and fails as the occurrence of the abnormality. 3. 請求項1または2記載の動力出力装置であって、
前記第1電動機は、多相交流電動機であり、
前記第1電動機の各相に流れる電流を検出する複数の電流検出手段を備え、
前記制御手段は、前記第1駆動回路の複数のスイッチング素子の全てをゲート遮断している最中に前記複数の電流検出手段のいずれかにより電流が検出されたときを前記異常発生時として制御する手段である
動力出力装置。
The power output device according to claim 1 or 2,
The first electric motor is a multiphase AC electric motor,
A plurality of current detection means for detecting a current flowing in each phase of the first electric motor;
The control means controls when a current is detected by any of the plurality of current detection means while the gates of all of the plurality of switching elements of the first drive circuit are being shut off as the occurrence of the abnormality. Power output device that is means.
前記制御手段は、前記異常発生時であって前記第3の軸の回転数の絶対値が所定値より大きいとき、該第3の軸の回転数の絶対値が制限されるよう前記回転制限手段を制御する手段である請求項1ないし3いずれか記載の動力出力装置。   When the abnormality occurs and the absolute value of the rotational speed of the third shaft is greater than a predetermined value, the control means is configured to limit the rotational speed of the third shaft so that the absolute value of the rotational speed of the third shaft is limited. The power output device according to any one of claims 1 to 3, wherein the power output device is means for controlling the power. 請求項1ないし4いずれか記載の動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第2電動機と、
前記第2電動機を駆動する第2駆動回路と、
を備える動力出力装置。
The power output device according to any one of claims 1 to 4,
A second electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A second drive circuit for driving the second electric motor;
A power output device comprising:
請求項1ないし5いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。   A vehicle on which the power output device according to claim 1 is mounted and an axle is connected to the drive shaft. 内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸と第3の軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力可能で回転に伴って逆起電力を発生する第1電動機と、複数のスイッチング素子を有し該複数のスイッチング素子のスイッチングを用いて前記第1電動機を駆動する第1駆動回路と、前記第3の軸の回転を制限可能な回転制限手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記第1駆動回路の複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一つに異常が生じた異常発生時には、該複数のスイッチング素子の全てが正常である正常時に比して前記第3の軸の回転数の絶対値が制限されるよう前記回転制限手段を制御する、
動力出力装置の制御方法。
Power is applied to the remaining shafts based on the internal combustion engine and the power input / output to / from any two of the three shafts connected to the three shafts of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine. A three-axis power input / output means for inputting / outputting, a first motor capable of inputting / outputting power to / from the third shaft and generating a counter electromotive force upon rotation, and a plurality of switching elements. A control method for a power output apparatus, comprising: a first drive circuit that drives the first electric motor using element switching; and a rotation limiting unit that can limit the rotation of the third shaft,
When an abnormality occurs in at least one of the plurality of switching elements of the first drive circuit, the rotational speed of the third shaft is higher than that in a normal state where all of the plurality of switching elements are normal. Controlling the rotation limiting means such that the absolute value is limited;
Control method of power output device.
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