JP2014147161A

JP2014147161A - Vehicle

Info

Publication number: JP2014147161A
Application number: JP2013013082A
Authority: JP
Inventors: Tsubasa Uda; 翼右田; Mitsuyori Matsumura; 光頼松村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2014-08-14

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To determine a gate disconnect abnormality of an inverter controlling rotational electrical machinery appropriately in a vehicle which can travel by driving the rotational electrical machinery using electric power from an accumulation of electricity device.SOLUTION: A vehicle 100 comprises a converter 120 rising voltage from an accumulation of electricity device 110, inverters 130 and 135 driving motor generators 140 and 145 with electric power from the converter, and a voltage detecting unit 180 detecting common voltage VH+ and VH- of a power line linking the converter and the inverter. An ECU300 includes an MG-ECU controlling switching of the inverter and an HV-ECU which can output a gate disconnect command of the inverter to the MG-ECU. The HV-ECU determines that an abnormality of the gate disconnect is arising when variation of the common voltage during the gate disconnect command output is different from variation which can arise in gate disconnection.

Description

本発明は車両に関し、より特定的には、蓄電装置からの電力を用いて回転電機を駆動することによって走行が可能な車両における異常判定制御に関する。 The present invention relates to a vehicle, and more specifically to abnormality determination control in a vehicle capable of traveling by driving a rotating electrical machine using electric power from a power storage device.

近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。 2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to a vehicle that is mounted with a power storage device (for example, a secondary battery or a capacitor) and travels using driving force generated from electric power stored in the power storage device as an environment-friendly vehicle. Such vehicles include, for example, electric vehicles, hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and the like.

これらの車両においては、発進時や加速時に蓄電装置から電力を受けて走行のための駆動力を発生するとともに、制動時に回生制動によって発電を行なって蓄電装置に電気エネルギを蓄えるための回転電機（以下、「モータジェネレータ」とも称する。）を含むモータ駆動装置が搭載される場合がある。そして、車両の走行状態に応じてモータジェネレータの制御を行なうために、一般的に車両にはインバータが搭載される。 In these vehicles, when starting or accelerating, a rotating electric machine (which receives electric power from the power storage device to generate a driving force for traveling and generates electric power by regenerative braking during braking to store electric energy in the power storage device ( Hereinafter, a motor driving device including a “motor generator” may be mounted. In order to control the motor generator according to the traveling state of the vehicle, an inverter is generally mounted on the vehicle.

特開２００９−２０１１９４号公報（特許文献１）は、インバータにより回転電機を駆動するシステムにおいて、過電流検出に伴うゲート遮断を実行中に、回転電機の温度とインバータの電流の検出値に基づいて、インバータに含まれるスイッチング素子の短絡故障の発生の有無、および短絡故障の発生部位を特定する構成を開示する。 Japanese Patent Laid-Open No. 2009-201194 (Patent Document 1) is based on the detected value of the temperature of the rotating electrical machine and the current of the inverter in the system in which the rotating electrical machine is driven by the inverter while the gate is interrupted due to the overcurrent detection. The present invention discloses a configuration that specifies whether or not a short-circuit fault has occurred in a switching element included in an inverter and a location where the short-circuit fault has occurred.

特開２００９−２０１１９４号公報JP 2009-201194 A 特開２０１１−１０１５４２号公報JP 2011-101542 A 特開２００６−２８０１９３号公報JP 2006-280193 A

蓄電装置からの電力を用いてインバータにより回転電機を駆動するシステムにおいては、システムに何らかの異常が発生した場合には、適切に回転電機を停止させることが必要とされる。このとき、制御装置からはインバータのスイッチング素子を遮断させる指令が出力される。そして、この遮断指令出力中にインバータに電流が流れたか否かによって、スイッチング素子が確実に遮断されているかを判断する場合がある。 In a system in which a rotating electrical machine is driven by an inverter using electric power from a power storage device, it is necessary to appropriately stop the rotating electrical machine when any abnormality occurs in the system. At this time, a command for shutting off the switching element of the inverter is output from the control device. Then, it may be determined whether or not the switching element is reliably shut off depending on whether or not a current flows through the inverter during the shutoff command output.

しかしながら、適切にスイッチング素子が遮断された場合であっても、回転電機が回転中であれば、回転により生じる逆起電力のために回路に電流が流れてしまう場合がある。そのため、そのような逆起電力が生じる領域については、電流に基づいた異常の判断を行なうことができないため、異常の誤検出を防止するためにこのような領域においては異常検出がマスクされる場合がある。 However, even when the switching element is appropriately cut off, if the rotating electrical machine is rotating, a current may flow in the circuit due to the counter electromotive force generated by the rotation. For this reason, in areas where such back electromotive force is generated, abnormalities cannot be determined based on current, and abnormal detection is masked in such areas in order to prevent erroneous detection of abnormalities. There is.

また、電流センサの検出のバラつきなどにより生じる微小な電流による誤検出を防止するために、一般的に、異常と判定するための電流のしきい値が設けられる。そのため、たとえ異常検出が実行される領域であっても、出力トルクが小さく電流がしきい値に満たない場合には、異常が検出されない状態が生じ得る。 In order to prevent erroneous detection due to a minute current caused by variations in detection of the current sensor, a current threshold value for determining an abnormality is generally provided. Therefore, even in a region where abnormality detection is performed, if the output torque is small and the current does not reach the threshold value, a state in which no abnormality is detected may occur.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、蓄電装置からの電力を用いて回転電機を駆動して走行が可能な車両において、回転電機を制御するインバータのゲート遮断異常を適切に判定することである。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to control a rotating electrical machine in a vehicle that can travel by driving the rotating electrical machine using electric power from a power storage device. Appropriate determination of inverter gate shutoff abnormality.

本発明による車両は、蓄電装置からの電力を用いて回転電機を駆動することによって走行が可能であり、コンバータと、インバータと、検出部と、インバータを制御するための制御装置とを備える。コンバータは、蓄電装置からの電圧を昇圧することが可能である。インバータは、スイッチング素子を含み、コンバータから供給される電力を用いて回転電機を駆動する。検出部は、コンバータとインバータとを結ぶ電力線について、基準電位に対する電位差を検出する。制御装置は、インバータのスイッチングを制御するための第１の制御部と、インバータを停止させるためのゲート遮断指令を第１の制御部へ出力することが可能に構成された第２の制御部とを含む。第２の制御部は、第１の制御部へゲート遮断指令を出力している状態において生じる電位差の変動が、インバータが正常にゲート遮断された状態において生じ得る電位差の変動と異なる場合には、インバータのゲート遮断についての異常が生じていると判定する。 A vehicle according to the present invention can travel by driving a rotating electrical machine using electric power from a power storage device, and includes a converter, an inverter, a detection unit, and a control device for controlling the inverter. The converter can boost the voltage from the power storage device. The inverter includes a switching element and drives the rotating electrical machine using electric power supplied from the converter. The detection unit detects a potential difference with respect to the reference potential for the power line connecting the converter and the inverter. The control device includes a first control unit for controlling the switching of the inverter, and a second control unit configured to output a gate cutoff command for stopping the inverter to the first control unit; including. The second control unit, when the fluctuation of the potential difference that occurs in the state of outputting the gate cutoff command to the first control unit is different from the fluctuation of the potential difference that can occur in the state where the inverter is normally gated, It is determined that there is an abnormality in the inverter gate cutoff.

本発明によれば、蓄電装置からの電力を用いて回転電機を駆動して走行が可能な車両において、回転電機を制御するインバータのゲート遮断異常を適切に判定することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the vehicle which can drive | work by driving a rotary electric machine using the electric power from an electrical storage apparatus, the gate interruption | blocking abnormality of the inverter which controls a rotary electric machine can be determined appropriately.

本実施の形態に従う車両の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of a vehicle according to an embodiment. 図１における回転電機の駆動回路の詳細を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detail of the drive circuit of the rotary electric machine in FIG. 本実施の形態におけるゲート遮断異常判定制御を説明するための機能ブロック図である。It is a functional block diagram for demonstrating the gate interruption | blocking abnormality determination control in this Embodiment. 本実施の形態において、ＨＶ−ＥＣＵで実行されるゲート遮断異常判定処理の詳細を説明するためのフローチャートである。In this Embodiment, it is a flowchart for demonstrating the detail of the gate interruption | blocking abnormality determination process performed by HV-ECU. 本実施の形態に従う車両の他の例の全体ブロック図である。It is a whole block diagram of the other example of the vehicle according to this Embodiment. 本実施の形態に従う車両のさらに他の例の全体ブロック図である。FIG. 12 is an overall block diagram of still another example of a vehicle according to the present embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

［車両の基本構成］
図１は、本実施の形態に従う車両１００の全体ブロック図である。なお、図１においては、車両１００が、エンジンおよび回転電機を備えるハイブリッド車両である場合を例として説明するが、回転電機からの駆動力により走行が可能であれば、車両１００の構成は図１のようなハイブリッド車両には限定されない。車両１００の構成としては、図１のようなハイブリッド車両の他に、図６で後述するようなエンジンを搭載しない電気自動車や、燃料電池を搭載する燃料電池車などが含まれる。 [Basic configuration of vehicle]
FIG. 1 is an overall block diagram of a vehicle 100 according to the present embodiment. In FIG. 1, the case where the vehicle 100 is a hybrid vehicle including an engine and a rotating electrical machine will be described as an example. However, if the vehicle 100 can travel with the driving force from the rotating electrical machine, the configuration of the vehicle 100 is as illustrated in FIG. 1. It is not limited to such a hybrid vehicle. The configuration of the vehicle 100 includes, in addition to the hybrid vehicle as shown in FIG. 1, an electric vehicle not equipped with an engine as will be described later with reference to FIG. 6, a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell, and the like.

図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、コンバータ１２０と、インバータ１３０，１３５と、回転電機であるモータジェネレータ１４０，１４５と、動力分割機構１５０と、エンジン１６０と、駆動軸１７０，１７５と、前輪１９０および後輪１９５と、電圧検出部１８０と、制御装置であるＥＣＵ３００と、減速機構ＲＤ１とを備える。 Referring to FIG. 1, vehicle 100 includes a power storage device 110, a converter 120, inverters 130 and 135, motor generators 140 and 145 that are rotating electrical machines, a power split mechanism 150, an engine 160, and a drive shaft 170. 175, front wheels 190 and rear wheels 195, a voltage detector 180, an ECU 300 as a control device, and a speed reduction mechanism RD1.

蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。 The power storage device 110 is a power storage element configured to be chargeable / dischargeable. The power storage device 110 includes, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or a lead storage battery, or a power storage element such as an electric double layer capacitor.

コンバータ１２０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣによって制御され、蓄電装置１１０から供給される直流電圧を所定の電圧に変換する。そして、コンバータ１２０は、変換された直流電圧をインバータ１３０，１３５へ供給する。また、コンバータ１２０は、回生動作の場合には、モータジェネレータ１４０，１４５で発電された電力を、蓄電装置１１０に充電に適した電圧に変換する。 Converter 120 is controlled by control signal PWC from ECU 300 to convert the DC voltage supplied from power storage device 110 into a predetermined voltage. Converter 120 then supplies the converted DC voltage to inverters 130 and 135. In the case of the regenerative operation, converter 120 converts the electric power generated by motor generators 140 and 145 into a voltage suitable for charging power storage device 110.

インバータ１３０，１３５は、コンバータ１２０に対して並列に接続される。インバータ１３０およびインバータ１３５は、それぞれＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２によって制御され、モータジェネレータ１４０およびモータジェネレータ１４５を駆動する。なお、以降の説明においては、インバータ１３０，１３５をそれぞれ「ＩＮＶ１」，「ＩＮＶ２」とも称し、モータジェネレータ１４０，１４５をそれぞれ「ＭＧ１」，「ＭＧ２」とも称する。 Inverters 130 and 135 are connected to converter 120 in parallel. Inverter 130 and inverter 135 are controlled by control signals PWI1 and PWI2 from ECU 300, respectively, to drive motor generator 140 and motor generator 145. In the following description, inverters 130 and 135 are also referred to as “INV1” and “INV2”, respectively, and motor generators 140 and 145 are also referred to as “MG1” and “MG2”, respectively.

モータジェネレータ１４０，１４５は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。 Motor generators 140 and 145 are AC rotating electric machines, for example, permanent magnet type synchronous motors having a rotor in which permanent magnets are embedded.

モータジェネレータ１４０，１４５は、代表的にはプラネタリギヤを含んで構成される動力分割機構１５０により互いに結合される。また、図１に示すようなハイブリッド車両においては、エンジン１６０も、動力分割機構１５０によりモータジェネレータ１４０，１４５と結合される。 Motor generators 140 and 145 are coupled to each other by a power split mechanism 150 that typically includes a planetary gear. In the hybrid vehicle as shown in FIG. 1, engine 160 is also coupled to motor generators 140 and 145 by power split mechanism 150.

そして、モータジェネレータ１４０，１４５およびエンジン１６０は、ＥＣＵ３００により協調的に制御され、モータジェネレータ１４０，１４５からの駆動力およびエンジン１６０からの駆動力が、減速機構ＲＤ１および駆動軸１７０を介して前輪１９０に伝達される。さらに、モータジェネレータ１４０，１４５は、エンジン１６０の回転または前輪１９０の回転により発電が可能であり、この発電電力を用いて蓄電装置１１０を充電することができる。 Motor generators 140 and 145 and engine 160 are cooperatively controlled by ECU 300, and the driving force from motor generators 140 and 145 and the driving force from engine 160 are transmitted to front wheels 190 via reduction mechanism RD1 and driving shaft 170. Is transmitted to. Furthermore, motor generators 140 and 145 can generate electric power by rotation of engine 160 or rotation of front wheels 190, and can use this generated electric power to charge power storage device 110.

本実施の形態においては、モータジェネレータ１４５（ＭＧ２）を専ら前輪１９０を駆動するための電動機として用い、モータジェネレータ１４０（ＭＧ１）を専らエンジン１６０により駆動される発電機として用いるものとする。また、モータジェネレータ１４０（ＭＧ１）は、エンジン１６０を始動する際には、エンジン１６０のクランク軸をクランキングするために用いられる。なお、図１においては、前輪１９０を駆動して走行する、いわゆる前輪駆動方式を例として説明するが、モータジェネレータ１４０，１４５により後輪１９５を駆動して走行する後輪駆動方式であってもよいし、図５で後述するような、前輪および後輪が駆動される四輪駆動方式であってもよい。また、モータジェネレータとインバータの組が１セットであるものであってもよい。 In the present embodiment, motor generator 145 (MG2) is used exclusively as an electric motor for driving front wheels 190, and motor generator 140 (MG1) is used exclusively as a generator driven by engine 160. Motor generator 140 (MG1) is used to crank the crankshaft of engine 160 when engine 160 is started. 1 illustrates an example of a so-called front wheel drive system that travels by driving the front wheels 190, but a rear wheel drive system that travels by driving the rear wheels 195 by the motor generators 140 and 145 may be used. Alternatively, a four-wheel drive system in which front wheels and rear wheels are driven as will be described later with reference to FIG. Further, the motor generator and the inverter may be one set.

電圧検出部１８０は、コンバータ１２０とインバータ１３０，１３５を結ぶ電力線に設けられ、これらの電力線の各々について基準電位からの電位差を検出する。電圧検出部１８０は、検出値ＶＨ＋，ＶＨ−をＥＣＵ３００に出力する。 Voltage detection unit 180 is provided on a power line connecting converter 120 and inverters 130 and 135, and detects a potential difference from a reference potential for each of these power lines. Voltage detection unit 180 outputs detected values VH + and VH− to ECU 300.

ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１００および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。 ECU 300 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an input / output buffer, all of which are not shown in FIG. 1, and inputs signals from each sensor and the like, and outputs control signals to each device. 100 and each device are controlled. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０に備えられる電圧センサ，電流センサ（いずれも図示せず）からの電圧ＶＢおよび電流ＩＢの検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態（State of charge：ＳＯＣ）を演算する。また、ＥＣＵ３００は、制御信号ＤＲＶを用いて、エンジン１６０を制御する。 ECU 300 calculates the state of charge (SOC) of power storage device 110 based on the detected values of voltage VB and current IB from a voltage sensor and a current sensor (both not shown) provided in power storage device 110. To do. ECU 300 controls engine 160 using control signal DRV.

なお、図１においては、ＥＣＵ３００として１つの制御装置を設ける構成としているが、たとえば、コンバータ１２０やインバータ１３０，１３５用の制御装置や蓄電装置１１０用の制御装置などのように、機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。 In FIG. 1, one control device is provided as the ECU 300, but for each function or control, such as a control device for the converter 120, the inverters 130 and 135, a control device for the power storage device 110, or the like. It is good also as a structure which provides a separate control apparatus for every object apparatus.

次に、図２を用いて、図１におけるモータジェネレータ１４０，１４５の駆動回路の詳細を説明する。 Next, details of the drive circuit of the motor generators 140 and 145 in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

図１および図２を参照して、蓄電装置１１０は、システムメインリレー（ＳＭＲ）１１５を介して、電力線ＰＬ１，ＮＬ１によってコンバータ１２０に接続される。 Referring to FIGS. 1 and 2, power storage device 110 is connected to converter 120 by power lines PL <b> 1 and NL <b> 1 via system main relay (SMR) 115.

ＳＭＲ１１５は、蓄電装置１１０の正極端子と電力線ＰＬ１との間に接続されるリレーと、蓄電装置１１０の負極端子と電力線ＮＬ１との間に接続されるリレーとを含む。ＳＭＲ１１５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とコンバータ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。 SMR 115 includes a relay connected between positive electrode terminal of power storage device 110 and power line PL1, and a relay connected between negative electrode terminal of power storage device 110 and power line NL1. SMR 115 switches between power supply and cutoff between power storage device 110 and converter 120 based on control signal SE <b> 1 from ECU 300.

コンバータ１２０は、リアクトルＬ１と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、電力線ＰＬ２およびＮＬ１との間に、電力線ＰＬ２から電力線ＮＬ１に向かう方向を順方向として直列に接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ＥＣＵ３００からのスイッチング制御信号ＰＷＣによって制御される。本実施の形態においては、スイッチング素子がＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）の場合を例として説明するが、スイッチング素子として電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ、あるいは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることもできる。 Converter 120 includes a reactor L1, switching elements Q1, Q2, and diodes D1, D2. Switching elements Q1, Q2 are connected in series between power lines PL2 and NL1, with the direction from power line PL2 toward power line NL1 as the forward direction. Switching elements Q1, Q2 are controlled by a switching control signal PWC from ECU 300. In this embodiment, the switching element is an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) as an example, but a power MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor or a power bipolar transistor may be used as the switching element. it can.

スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対しては、逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２が配置される。リアクトルＬ１は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続ノードと電力線ＰＬ１との間に接続される。すなわち、コンバータ１２０は、いわゆるチョッパ回路を形成する。 Anti-parallel diodes D1 and D2 are arranged for switching elements Q1 and Q2. Reactor L1 is connected between a connection node of switching elements Q1, Q2 and power line PL1. That is, converter 120 forms a so-called chopper circuit.

コンバータ１２０は、基本的には、各スイッチング周期内でスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が相補的かつ交互にオン・オフするように制御される。コンバータ１２０は、昇圧動作時には、蓄電装置１１０から供給された直流電圧ＶＬを直流電圧ＶＨ（インバータ１３０，１３５への入力電圧に相当するこの直流電圧を、以下「システム電圧」とも称する。）に昇圧する。この昇圧動作は、スイッチング素子Ｑ２のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ１および逆並列ダイオードＤ１を介して、電力線ＰＬ２へ供給することにより行なわれる。 Converter 120 is basically controlled such that switching elements Q1 and Q2 are turned on and off in a complementary manner in each switching period. During the boosting operation, converter 120 boosts DC voltage VL supplied from power storage device 110 to DC voltage VH (hereinafter, this DC voltage corresponding to the input voltage to inverters 130 and 135 is also referred to as “system voltage”). To do. This boosting operation is performed by supplying the electromagnetic energy accumulated in reactor L1 during the ON period of switching element Q2 to power line PL2 via switching element Q1 and antiparallel diode D1.

また、コンバータ１２０は、降圧動作時には、直流電圧ＶＨを直流電圧ＶＬに降圧する。この降圧動作は、スイッチング素子Ｑ１のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ２および逆並列ダイオードＤ２を介して、電力線ＮＬ１へ供給することにより行なわれる。これらの昇圧動作および降圧動作における電圧変換比（ＶＨおよびＶＬの比）は、上記スイッチング周期におけるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン期間比（デューティ比）により制御される。なお、スイッチング素子Ｑ１をオンに、スイッチング素子Ｑ２をオフにそれぞれ固定すれば、ＶＨ＝ＶＬ（電圧変換比＝１．０）とすることもできる。 Converter 120 steps down DC voltage VH to DC voltage VL during the step-down operation. This step-down operation is performed by supplying the electromagnetic energy stored in reactor L1 during the ON period of switching element Q1 to power line NL1 via switching element Q2 and antiparallel diode D2. The voltage conversion ratio (the ratio of VH and VL) in these step-up and step-down operations is controlled by the on-period ratio (duty ratio) of the switching elements Q1 and Q2 in the switching period. Note that VH = VL (voltage conversion ratio = 1.0) can be obtained by switching the switching element Q1 on and fixing the switching element Q2 off.

コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１，ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ１，ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ２，ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ２，ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。 Capacitor C1 is provided between power lines PL1 and NL1, and reduces voltage fluctuation between power lines PL1 and NL1. Capacitor C2 is provided between power lines PL2 and NL1, and reduces voltage fluctuation between power lines PL2 and NL1.

インバータ１３０は、電力線ＰＬ２，ＮＬ１との間に並列に設けられる、Ｕ相上下アーム１３１と、Ｖ相上下アーム１３２と、Ｗ相上下アーム１３３とを含んで構成される。各相上下アームは、電力線ＰＬ２およびＮＬ１との間に直列接続されたスイッチング素子を含む。たとえば、Ｕ相上下アーム１３１はスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を含み、Ｖ相上下アーム１３２はスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を含み、Ｗ相上下アーム１３３はスイッチング素子Ｑ７，Ｑ８を含む。また、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８に対して、逆並列ダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続される。スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１によって制御される。 Inverter 130 includes U-phase upper and lower arms 131, V-phase upper and lower arms 132, and W-phase upper and lower arms 133 provided in parallel between power lines PL2 and NL1. Each phase upper and lower arm includes a switching element connected in series between power lines PL2 and NL1. For example, U-phase upper and lower arms 131 include switching elements Q3 and Q4, V-phase upper and lower arms 132 include switching elements Q5 and Q6, and W-phase upper and lower arms 133 include switching elements Q7 and Q8. Antiparallel diodes D3 to D8 are connected to switching elements Q3 to Q8, respectively. Switching elements Q3 to Q8 are controlled by a control signal PWI1 from ECU 300.

モータジェネレータ１４０は、代表的には３相の永久磁石型同期電動機であり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相における３つのコイルの一方端が中性点に共通に接続される。さらに、各相コイルの他方端は、各相上下アーム１３１〜１３３における２つのスイッチング素子の接続ノードに接続される。 Motor generator 140 is typically a three-phase permanent magnet type synchronous motor, and one end of three coils in U, V, and W phases is commonly connected to a neutral point. Furthermore, the other end of each phase coil is connected to a connection node of two switching elements in each phase upper and lower arms 131-133.

モータジェネレータ１４０には、モータジェネレータ１４０の回転速度を検出するための回転速度センサ２００が設けられる。回転速度センサ２００は、モータジェネレータ１４０の回転速度ＮＭＧ１を検出し、その検出値をＥＣＵ３００へ出力する。なお、回転速度センサ２００に代えて、モータジェネレータ１４０の回転角を検出するための回転角センサ（図示せず）が設けられてもよく、その場合には、ＥＣＵ３００は、回転角センサで検出された回転角θ１に基づいて回転速度ＮＭＧ１を演算により算出する。 The motor generator 140 is provided with a rotation speed sensor 200 for detecting the rotation speed of the motor generator 140. Rotational speed sensor 200 detects rotational speed NMG1 of motor generator 140 and outputs the detected value to ECU 300. Instead of rotation speed sensor 200, a rotation angle sensor (not shown) for detecting the rotation angle of motor generator 140 may be provided. In this case, ECU 300 is detected by the rotation angle sensor. Based on the rotation angle θ1, the rotation speed NMG1 is calculated.

モータジェネレータ１４５を駆動するためのインバータ１３５は、電力線ＰＬ２，ＮＬ１にインバータ１３０と並列に接続される。 Inverter 135 for driving motor generator 145 is connected in parallel with inverter 130 to power lines PL2 and NL1.

インバータ１３５の詳細構成は、インバータ１３０の構成を同様であるので、その詳細は記載されておらず、それらの詳細な説明は繰り返さない。 Since the detailed configuration of inverter 135 is the same as that of inverter 130, the details thereof are not described, and the detailed description thereof will not be repeated.

モータジェネレータ１４５にも、回転速度センサ２０５がそれぞれ設けられる。回転速度センサ２０５は、検出した回転速度ＮＭＧ２をＥＣＵ３００へ出力する。 The motor generator 145 is also provided with a rotation speed sensor 205, respectively. Rotational speed sensor 205 outputs detected rotational speed NMG2 to ECU 300.

電圧検出部１８０は、電圧センサ１８１，１８２を含む。電圧センサ１８１は電力線ＰＬ２と基準電位ＧＮＤとの間に接続される。電圧センサ１８１は、電力線ＰＬ２と基準電位ＧＮＤとの間の電位差を検出し、その検出値ＶＨ＋をＥＣＵ３００に出力する。電圧センサ１８２は電力線ＮＬ１と基準電位ＧＮＤとの間に接続される。電圧センサ１８２は、電力線ＮＬ１と基準電位ＧＮＤとの間の電位差を検出し、その検出値ＶＨ−をＥＣＵ３００に出力する。基準電位ＧＮＤは、たとえば、車両アースである。なお、電圧センサ１８１，１８２で検出された電位差ＶＨ＋，ＶＨ−を、以下においては、「コモン電圧」とも称する。 Voltage detection unit 180 includes voltage sensors 181 and 182. Voltage sensor 181 is connected between power line PL2 and reference potential GND. Voltage sensor 181 detects a potential difference between power line PL2 and reference potential GND, and outputs detected value VH + to ECU 300. Voltage sensor 182 is connected between power line NL1 and reference potential GND. Voltage sensor 182 detects a potential difference between power line NL1 and reference potential GND, and outputs detection value VH− to ECU 300. Reference potential GND is, for example, vehicle ground. Hereinafter, the potential differences VH + and VH− detected by the voltage sensors 181 and 182 are also referred to as “common voltage”.

ＥＣＵ３００は、ユーザによるアクセルペダル（図示せず）の操作などに基づいて定められる要求トルクＴＲを受け、車両１００の走行状態、走行モード、ＳＯＣなどに基づいて、モータジェネレータ１４０，１４５およびエンジン１６０の駆動トルクを決定する。そして、ＥＣＵ３００は、決定された駆動トルクに従って、制御信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２，ＤＲＶを生成し、モータジェネレータ１４０，１４５およびエンジン１６０をそれぞれ駆動する。 ECU 300 receives requested torque TR determined based on the operation of an accelerator pedal (not shown) by the user, and the like, and based on the traveling state, traveling mode, SOC, and the like of vehicle 100, motor generators 140, 145 and engine 160 are Determine the drive torque. ECU 300 generates control signals PWC, PWI1, PWI2, and DRV according to the determined driving torque, and drives motor generators 140 and 145 and engine 160, respectively.

また、ＥＣＵ３００は、電圧検出部１８０により検出されたコモン電圧ＶＨ＋，ＶＨ−に基づいて、以下に詳細に説明するような、インバータに含まれるスイッチング素子のゲート遮断異常の有無を判定する。 Further, ECU 300 determines the presence / absence of a gate cutoff abnormality of a switching element included in the inverter, as will be described in detail below, based on common voltages VH + and VH− detected by voltage detection unit 180.

なお、コンバータ１２０，インバータ１３０，１３５および電圧検出部１８０は、ＰＣＵ（Power Control Unit）１０５を形成する。 Converter 120, inverters 130 and 135, and voltage detection unit 180 form a PCU (Power Control Unit) 105.

［ゲート遮断異常判定制御の説明］
上述のような車両において、車両の駆動システムに異常が生じた場合には、機器の保護および安全性の確保の観点から、駆動システムから発生される駆動力を停止することが必要となる場合がある。 [Explanation of gate interruption abnormality judgment control]
In the above-described vehicle, when an abnormality occurs in the drive system of the vehicle, it may be necessary to stop the drive force generated from the drive system from the viewpoint of protection of equipment and ensuring safety. is there.

モータジェネレータにおいて駆動力を停止する際には、一般的に、スイッチング素子のゲート信号が遮断されて、スイッチング素子が非導通状態とされる。このとき、スイッチング素子が確実に遮断されているかを判断する手法として、この遮断指令出力中にインバータに電流が流れたか否かによって判断する手法が知られている。 When stopping the driving force in the motor generator, generally, the gate signal of the switching element is cut off and the switching element is made non-conductive. At this time, as a method for determining whether or not the switching element is reliably cut off, there is known a method for making a judgment based on whether or not a current flows through the inverter during the output of the cut command.

しかしながら、適切にスイッチング素子が遮断された場合であっても、回転電機が回転中であれば、回転により生じる逆起電力のために回路に電流が流れてしまう場合がある。そのため、そのような逆起電力が生じる領域については、電流に基づいた異常の判断を行なうことができない。このような領域においては、異常の誤検出を防止するために電流を用いた異常検出がマスクされて一時的に実施されない場合がある。 However, even when the switching element is appropriately cut off, if the rotating electrical machine is rotating, a current may flow in the circuit due to the counter electromotive force generated by the rotation. Therefore, it is not possible to make an abnormality determination based on the current in the region where such back electromotive force is generated. In such a region, in order to prevent erroneous detection of abnormality, abnormality detection using current may be masked and not temporarily performed.

また、一方で、電流センサの検出のバラつきなどにより生じる微小な電流による誤検出を防止するために、異常と判定するための電流のしきい値が一般的に設けられる。そうすると、たとえ異常検出が実行される領域であっても、出力トルクが小さく電流がしきい値に満たない場合には、実際には異常が生じていても異常として検出されない状態が生じ得る。 On the other hand, a current threshold value for determining an abnormality is generally provided in order to prevent erroneous detection due to a minute current caused by variations in detection of the current sensor. As a result, even in a region where abnormality detection is performed, if the output torque is small and the current does not reach the threshold value, a state where an abnormality actually occurs may not be detected as an abnormality.

そこで、本実施の形態においては、上述のような電流を用いた異常検出に代えて、あるいは加えて、ゲート遮断指令が出力されている間の電力線ＰＬ２，ＮＬ１のコモン電圧の変動を監視することによって、ゲート遮断の系統に異常が生じているかを判定するゲート遮断異常判定制御を実行する。 Therefore, in the present embodiment, instead of or in addition to the abnormality detection using the current as described above, the fluctuation of the common voltage of the power lines PL2 and NL1 is monitored while the gate cutoff command is output. Thus, gate interruption abnormality determination control for determining whether an abnormality has occurred in the gate interruption system is executed.

より具体的には、まず、正常にゲート遮断が行なわれたときに生じるコモン電圧の変動波形を予めＥＣＵ３００に記憶しておく。そして、ＥＣＵ３００においてゲート遮断指令が出力されている間に検出されたコモン電圧の変動波形を、記憶されている正常時の変動波形と比較することによって、異常の有無が判定される。 More specifically, first, ECU 300 previously stores a fluctuation waveform of the common voltage generated when the gate is normally shut off. Then, the presence or absence of abnormality is determined by comparing the fluctuation waveform of the common voltage detected while the gate cutoff command is output in the ECU 300 with the stored fluctuation waveform at the normal time.

図３は、本実施の形態におけるゲート遮断異常判定制御を説明するための機能ブロック図である。 FIG. 3 is a functional block diagram for explaining the gate interruption abnormality determination control in the present embodiment.

図３を参照して、ＥＣＵ３００は、ＨＶ−ＥＣＵ３１０と、ＭＧ−ＥＣＵ３２０とを含む。 Referring to FIG. 3, ECU 300 includes HV-ECU 310 and MG-ECU 320.

概略的には、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、車両１００の統括的な制御を行なうとともに異常判定を行なう機能を有し、ＭＧ−ＥＣＵ３２０は、コンバータ１２０，インバータ１３０，１３５の駆動を制御する機能を有する。 Schematically, HV-ECU 310 has a function of performing overall control of vehicle 100 and determining abnormality, and MG-ECU 320 has a function of controlling driving of converter 120 and inverters 130 and 135.

モータジェネレータ１４０，１４５を駆動する場合は、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、ユーザによるアクセルペダル（図示せず）の操作量ＡＣＣ、蓄電装置１１０の電圧ＶＢ，電流ＩＢから算出されるＳＯＣ、およびＭＧ−ＥＣＵ３２０経由で伝達されるモータジェネレータ１４０，１４５の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２（総称して「ＭＲＮ」とも称する。）に基づいて、モータジェネレータ１４０，１４５およびエンジン１６０の要求駆動力ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＲＥを演算するとともに、コンバータ１２０による昇圧電圧の目標値ＶＲを演算する。ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、演算された要求駆動力ＰＲ１，ＰＲ２および昇圧電圧目標値ＶＲをＭＧ−ＥＣＵ３２０へ出力する。また、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、エンジン１６０の要求駆動力ＰＲＥに基づいて、燃料噴射量および点火タイミング等の情報を含む制御信号ＤＲＶを生成し、エンジン１６０に出力する。 When motor generators 140 and 145 are driven, HV-ECU 310 passes through an operation amount ACC of an accelerator pedal (not shown) by the user, SOC calculated from voltage VB of power storage device 110, current IB, and MG-ECU 320. Based on the rotational speeds MRN1 and MRN2 (generally referred to as “MRN”) of the motor generators 140 and 145 transmitted in the above, the required driving forces PR1, PR2 and PRE of the motor generators 140 and 145 and the engine 160 are calculated. At the same time, the target value VR of the boosted voltage by the converter 120 is calculated. HV-ECU 310 outputs calculated required driving forces PR 1, PR 2 and boosted voltage target value VR to MG-ECU 320. Further, HV-ECU 310 generates control signal DRV including information such as fuel injection amount and ignition timing based on required driving force PRE of engine 160, and outputs it to engine 160.

ＭＧ−ＥＣＵ３２０は、ＨＶ−ＥＣＵ３１０から要求駆動力ＰＲ１，ＰＲ２および昇圧電圧目標値ＶＲを受け、これらの情報に基づいて制御信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して、ＰＣＵ１０５内のコンバータ１２０およびインバータ１３０，１３５を制御する。 MG-ECU 320 receives required driving forces PR1 and PR2 and boost voltage target value VR from HV-ECU 310, generates control signals PWC, PWI1 and PWI2 based on these information, and converts converter 120 and inverter 130 in PCU 105. , 135 are controlled.

ゲート遮断異常判定を行なうために、ＭＧ−ＥＣＵ３２０は、ＰＣＵ１０５内の電圧検出部１８０からのコモン電圧ＶＨ＋，ＶＨ−を受け、その情報をＨＶ−ＥＣＵ３１０へ出力する。 In order to perform gate cutoff abnormality determination, MG-ECU 320 receives common voltages VH + and VH− from voltage detection unit 180 in PCU 105 and outputs the information to HV-ECU 310.

ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、ＭＧ−ＥＣＵ３２０からのコモン電圧ＶＨ＋，ＶＨ−を受け、その変動波形を図示しない記憶部に記憶する。ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、蓄電装置１１０、ＰＣＵ１０５およびモータジェネレータ１４０，１４５等からの異常信号ＦＬＴを受ける。なお、上記の異常信号ＦＬＴは、各機器によって判定された異常を示す信号には限られない。異常信号ＦＬＴには、たとえば、スイッチング素子や回転電機のコイルの温度のような、ＨＶ−ＥＣＵ３１０において異常状態を判定するために用いられる各機器の状態信号も含まれる。 HV-ECU 310 receives common voltages VH + and VH− from MG-ECU 320 and stores the fluctuation waveform in a storage unit (not shown). HV-ECU 310 receives abnormality signal FLT from power storage device 110, PCU 105, motor generators 140, 145, and the like. The abnormal signal FLT is not limited to a signal indicating an abnormality determined by each device. Abnormal signal FLT includes a state signal of each device used for determining an abnormal state in HV-ECU 310, such as a temperature of a switching element or a coil of a rotating electrical machine.

ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、この異常信号ＦＬＴに基づいて、システムの停止が必要であると判断した場合には、インバータ１３０，１３５を遮断するための遮断指令ＳＤＮをＭＧ−ＥＣＵ３２０へ出力する。ＭＧ−ＥＣＵ３２０は、この遮断指令ＳＤＮに基づいて、インバータ１３０，１３５に含まれるスイッチング素子のゲートを遮断するような制御信号ＰＷＩ１，ＰＷ２を生成して、インバータ１３０，１３５に出力する。また、遮断指令ＳＤＮは、ＭＧ−ＥＣＵ３２０を経由してＰＣＵ１０５にも伝達されてもよく、その場合、インバータ１３０，１３５は、遮断指令ＳＤＮを受けると強制的にスイッチング素子をゲート遮断する。 If HV-ECU 310 determines that the system needs to be stopped based on this abnormality signal FLT, HV-ECU 310 outputs a cutoff command SDN for shutting down inverters 130 and 135 to MG-ECU 320. The MG-ECU 320 generates control signals PWI1 and PW2 that shut off the gates of the switching elements included in the inverters 130 and 135 based on the cutoff command SDN, and outputs the control signals PWI1 and PW2 to the inverters 130 and 135. Further, the cutoff command SDN may be transmitted to the PCU 105 via the MG-ECU 320. In that case, the inverters 130 and 135 forcibly shut off the switching element when receiving the cutoff command SDN.

このように、本実施の形態においては、ＨＶ−ＥＣＵ３１０で生成された遮断指令ＳＤＮは、ＭＧ−ＥＣＵ３２０を経由してＰＣＵ１０５のインバータ１３０，１３５へ伝達される。しかしながら、たとえば、ＭＧ−ＥＣＵ３２０に何らかの異常が生じて、適切に遮断指令ＳＤＮおよび遮断指令ＳＤＮに基づいて制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をインバータ１３０，１３５に出力できない場合や、インバータ１３０，１３５においてスイッチング素子の短絡異常などが生じている場合には、ＨＶ−ＥＣＵ３１０が適切に遮断指令ＳＤＮを出力していたとしても、ゲート遮断が行なわれない状態となり得る。 Thus, in the present embodiment, cutoff command SDN generated by HV-ECU 310 is transmitted to inverters 130 and 135 of PCU 105 via MG-ECU 320. However, for example, when an abnormality occurs in MG-ECU 320 and control signals PWI1 and PWI2 cannot be appropriately output to inverters 130 and 135 based on cutoff command SDN and cutoff command SDN, If a short circuit abnormality or the like has occurred, even if the HV-ECU 310 appropriately outputs the shutoff command SDN, the gate may not be shut off.

そのため、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、遮断指令ＳＤＮを出力している間のコモン電圧ＶＨ＋，ＶＨ−の変動波形を、上記記憶部に予め記憶された、正常にゲート遮断がされた状態でのコモン電圧の変動波形と比較し、これらの変動波形の一致の度合いに基づいて、インバータ１３０，１３５のゲート遮断が確実に行なわれているか否かを判定する。 Therefore, the HV-ECU 310 stores the fluctuation waveforms of the common voltages VH + and VH− while the cutoff command SDN is being output in advance in the common voltage in a state where the gate is normally shut off in the storage unit. Compared with the fluctuation waveform, it is determined whether or not the gates of the inverters 130 and 135 are surely cut based on the degree of coincidence of these fluctuation waveforms.

インバータ１３０，１３５のゲート遮断が行なわれていない異常状態の場合には、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、ユーザに対して異常の発生を通知するとともに、たとえば、ＳＭＲ１１５を強制的に開放して、蓄電装置１１０からの電力を遮断するような処置を行なう。 In the case of an abnormal state in which the gates of inverters 130 and 135 are not shut off, HV-ECU 310 notifies the user of the occurrence of the abnormality, and forcibly opens SMR 115, for example, and power storage device 110 Take measures to cut off the power from.

図４は、本実施の形態において、ＨＶ−ＥＣＵ３１０で実行されるゲート遮断異常判定処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図４に示されるフローチャート中の各ステップについては、ＨＶ−ＥＣＵ３１０に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。 FIG. 4 is a flowchart for illustrating details of the gate cutoff abnormality determination process executed by HV-ECU 310 in the present embodiment. Each step in the flowchart shown in FIG. 4 is realized by executing a program stored in advance in HV-ECU 310 at a predetermined cycle. Alternatively, for some steps, it is also possible to construct dedicated hardware (electronic circuit) and realize processing.

図４を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、インバータ１３０，１３５に対して、ゲート遮断指令を出力しているか否かを判定する。 Referring to FIG. 4, HV-ECU 310 determines whether or not a gate cutoff command is output to inverters 130 and 135 at step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100.

インバータ１３０，１３５のいずれか、あるいは双方にゲート遮断指令が出力されていない場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、モータジェネレータ１４０，１４５の少なくとも一方が駆動されている可能性があるので、以降の処理がスキップされて処理は終了する。 If the gate cutoff command is not output to either or both of inverters 130 and 135 (NO in S100), at least one of motor generators 140 and 145 may be driven. Is skipped and the process ends.

インバータ１３０，１３５のいずれについてもゲート遮断指令が出力されている場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、処理がＳ１１０に進められて、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、ＭＧ−ＥＣＵ３２０を介して検出されたコモン電圧ＶＨ＋，ＶＨ−をモニタする。なお、コモン電圧のモニタは、ＶＨ＋，ＶＨ−双方であってもよいし、いずれか一方であってもよい。 If a gate cutoff command is output for both inverters 130 and 135 (YES in S100), the process proceeds to S110, and HV-ECU 310 detects common voltage VH + detected via MG-ECU 320. , VH− are monitored. The common voltage monitor may be both VH + and VH−, or may be either one.

そして、Ｓ１２０にて、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、検出されたコモン電圧の変動波形を、予め記憶されている正常時のコモン電圧の変動波形と比較し、正常時の変動波形と一致しているか否かを判定する。このとき、コモン電圧の変動波形はモータジェネレータの回転速度ＭＲＮに応じて変化するため、モータジェネレータの回転速度ＭＲＮに対応した正常時の変動波形と比較することが重要である。 In S120, HV-ECU 310 compares the detected fluctuation waveform of the common voltage with the normal fluctuation waveform of the common voltage stored in advance, and determines whether or not it matches the fluctuation waveform at the normal time. Determine. At this time, since the fluctuation waveform of the common voltage changes according to the rotation speed MRN of the motor generator, it is important to compare it with a fluctuation waveform at the normal time corresponding to the rotation speed MRN of the motor generator.

検出されたコモン電圧の変動波形が正常時の変動波形と一致している場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、Ｓ１３０にてゲート遮断機能が正常であると判定する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、Ｓ１４０にて、この正常な状態が所定の時間継続しているか否かを判定する。 If the detected fluctuation waveform of the common voltage matches the normal fluctuation waveform (YES in S120), HV-ECU 310 determines in S130 that the gate cutoff function is normal. Then, in S140, HV-ECU 310 determines whether or not this normal state continues for a predetermined time.

正常な状態であるが所定時間経過していない場合（Ｓ１４０にてＮＯ）は、処理がＳ１１０に戻されて、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、正常な状態が所定時間経過するまでコモン電圧のモニタを継続する。そして、正常な状態が所定時間経過した場合（Ｓ１４０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１５０に進められて、ＨＶ−ＥＣＵ３１０はゲート遮断機能が正常であることを確定して処理を終了する。 If the predetermined time has not elapsed (NO in S140), the process returns to S110, and HV-ECU 310 continues to monitor the common voltage until the normal state has elapsed for the predetermined time. . If the normal state has elapsed for a predetermined time (YES in S140), the process proceeds to S150, where HV-ECU 310 determines that the gate cutoff function is normal and ends the process.

一方、Ｓ１２０におけるコモン電圧の比較において、検出されたコモン電圧の変動波形が正常時の変動波形と一致していない場合（Ｓ１２０にてＮＯ）は、処理がＳ１３５に進められて、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、ゲート遮断機能に異常が生じている可能性があると判定する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、Ｓ１４５にて、この異常な状態が所定の時間継続しているか否かを判定する。 On the other hand, in the comparison of the common voltage in S120, if the detected fluctuation waveform of the common voltage does not match the normal fluctuation waveform (NO in S120), the process proceeds to S135, and HV-ECU 310 It is determined that there is a possibility that an abnormality has occurred in the gate cutoff function. Then, in S145, HV-ECU 310 determines whether or not this abnormal state continues for a predetermined time.

異常な状態が所定時間継続していない場合（Ｓ１４５にてＮＯ）は、処理がＳ１１０に戻されて、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、コモン電圧のモニタを継続して、異常な状態が所定時間継続するか否かをさらに判定する（Ｓ１４５）。そして、異常な状態が所定時間継続した場合（Ｓ１４５にてＹＥＳ）は、処理がＳ１５５に進められて、ＨＶ−ＥＣＵ３１０は、ゲート遮断機能の異常判定がセンサのバラつき等による一過性のものではないとして、異常を確定して処理を終了する。なお、図４には示されていないが、Ｓ１５５にて異常が確定されると、図示しない通知装置などにより、ユーザに異常の発生が通知される。 If the abnormal state has not continued for a predetermined time (NO in S145), the process returns to S110, and HV-ECU 310 continues to monitor the common voltage, and whether the abnormal state continues for a predetermined time. It is further determined whether or not (S145). If the abnormal state continues for a predetermined time (YES in S145), the process proceeds to S155, and HV-ECU 310 determines that the abnormality determination of the gate cutoff function is temporary due to sensor variation or the like. If not, the abnormality is confirmed and the process is terminated. Although not shown in FIG. 4, when an abnormality is confirmed in S155, the occurrence of the abnormality is notified to the user by a not-shown notification device or the like.

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、インバータのゲート遮断指令に対して適切にゲート遮断が行なわれているかを、インバータに流れる電流を用いることなく判定することが可能になる。これによって、出力トルクが小さい場合や、モータジェネレータの逆起電力の影響がある場合においても、ゲート遮断異常を適切に判定することが可能となる。 By performing control according to the above-described processing, it is possible to determine whether or not the gate is properly shut off in response to the inverter gate shut-off command without using the current flowing through the inverter. As a result, even when the output torque is small or there is an influence of the counter electromotive force of the motor generator, it is possible to appropriately determine the gate cutoff abnormality.

［車両の他の構成］
上記の説明においては、車両の駆動システムとして、エンジンおよびモータジェネレータからの駆動力を用いて、前輪（あるいは後輪）を駆動して走行する二輪駆動車を例として説明したが、本実施の形態のゲート遮断異常判定制御は、他の構成を有する車両についても適用可能である。 [Other vehicle configurations]
In the above description, the two-wheel drive vehicle that travels by driving the front wheels (or the rear wheels) using the driving force from the engine and the motor generator as the vehicle drive system has been described as an example. This gate interruption abnormality determination control can also be applied to vehicles having other configurations.

図５は、前輪に加えて、後輪についてもモータジェネレータを用いて駆動することが可能な四輪駆動方式の車両１００Ａの全体ブロック図である。図５においては、図１の構成に加えて、後輪１９５を駆動するためのインバータ１３６、モータジェネレータ１４６（ＭＧＲ）、および減速機構ＲＤ２が追加されている。図５において、図１と重複する要素の説明は繰り返さない。 FIG. 5 is an overall block diagram of a four-wheel drive vehicle 100A capable of driving the rear wheels in addition to the front wheels using a motor generator. 5, in addition to the configuration of FIG. 1, an inverter 136 for driving the rear wheels 195, a motor generator 146 (MGR), and a speed reduction mechanism RD2 are added. In FIG. 5, description of elements overlapping with FIG. 1 will not be repeated.

図５を参照して、インバータ１３６は、コンバータ１２０に対して、インバータ１３０，１３５に並列に接続される。インバータ１３６は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩＲにより制御されて、モータジェネレータ１４６を駆動する。 Referring to FIG. 5, inverter 136 is connected in parallel to inverters 130 and 135 with respect to converter 120. Inverter 136 is controlled by control signal PWIR from ECU 300 to drive motor generator 146.

モータジェネレータ１４６の出力軸は、減速機構ＲＤ２および駆動軸１７５を介して、後輪１９５に接続され、後輪１９５を駆動する。 The output shaft of the motor generator 146 is connected to the rear wheel 195 via the speed reduction mechanism RD2 and the drive shaft 175, and drives the rear wheel 195.

このような構成においては、駆動力を停止する場合には、モータジェネレータ１４０，１４５に加えて、モータジェネレータ１４６を停止することが必要となる。そして、図４で説明したゲート遮断異常判定処理のステップＳ１００においては、インバータ１３０，１３５に加えてインバータ１３６についてもゲート遮断指令が出力されているか否かが判定される。そして、インバータ１３０，１３５，１３６のすべてのゲート遮断指令が出力されている場合に、検出されたコモン電圧の変動を、正常にゲート遮断されたときのコモン電圧の変動と比較することによって、ゲート遮断異常の有無が判定される。 In such a configuration, in order to stop the driving force, it is necessary to stop the motor generator 146 in addition to the motor generators 140 and 145. In step S100 of the gate cutoff abnormality determination process described with reference to FIG. 4, it is determined whether or not a gate cutoff command is output for the inverter 136 in addition to the inverters 130 and 135. Then, when all the gate cutoff commands of the inverters 130, 135, and 136 are output, the detected common voltage fluctuation is compared with the common voltage fluctuation when the gate is normally shut off. The presence / absence of a blocking abnormality is determined.

また、図６は、エンジンが設けられない電気自動車１００Ｂの全体ブロック図である。図６においては、図１におけるインバータ１３０、モータジェネレータ１４０、動力分割機構１５０が削除され、モータジェネレータ１４５の駆動力のみで前輪１９０が駆動される構成となっている。 FIG. 6 is an overall block diagram of an electric vehicle 100B provided with no engine. 6, the inverter 130, the motor generator 140, and the power split mechanism 150 in FIG. 1 are omitted, and the front wheels 190 are driven only by the driving force of the motor generator 145.

図６においては、対象となるインバータがインバータ１３５の１台であり、インバータ１３５のゲート遮断指令が出力されている場合のコモン電圧に基づいて、ゲート遮断異常の有無が判定される。 In FIG. 6, the target inverter is one inverter 135, and based on the common voltage when the gate cutoff command of the inverter 135 is output, the presence / absence of a gate cutoff abnormality is determined.

以上のような、四輪駆動車および電気自動車においても、本実施の形態のゲート遮断異常判定制御を適用することによって、ゲート遮断異常を適切に判定することができる。 Even in the four-wheel drive vehicle and the electric vehicle as described above, the gate cutoff abnormality can be appropriately determined by applying the gate cutoff abnormality determination control of the present embodiment.

なお、本実施の形態の「ＭＧ−ＥＣＵ３２０」および「ＨＶ−ＥＣＵ３１０」は、それぞれ本発明における「第１の制御部」および「第２の制御部」の一例である。 Note that “MG-ECU 320” and “HV-ECU 310” in the present embodiment are examples of “first control unit” and “second control unit” in the present invention, respectively.

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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１００，１００Ａ，１００Ｂ車両、１１０蓄電装置、１１５ＳＭＲ、１２０コンバータ、１３０，１３５，１３６インバータ、１３１Ｕ相アーム、１３２Ｖ相アーム、１３３Ｗ相アーム、１４０，１４５，１４６モータジェネレータ、１５０動力分割機構、１６０エンジン、１７０，１７５駆動軸、１８０電圧検出部、１８１，１８２電圧センサ、１９０前輪、１９５後輪、２００，２０５回転速度センサ、３００ＥＣＵ、３１０ＨＶ−ＥＣＵ、３２０ＭＧ−ＥＣＵ、Ｃ１，Ｃ２コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２ダイオード、ＧＮＤ基準電位、Ｌ１リアクトル、ＮＬ１，ＰＬ１，ＰＬ２電力線、Ｑ１〜Ｑ８スイッチング素子、ＲＤ１，ＲＤ２減速機構。 100, 100A, 100B Vehicle, 110 Power storage device, 115 SMR, 120 Converter, 130, 135, 136 Inverter, 131 U-phase arm, 132 V-phase arm, 133 W-phase arm, 140, 145, 146 Motor generator, 150 Power split Mechanism, 160 Engine, 170, 175 Drive shaft, 180 Voltage detector, 181, 182 Voltage sensor, 190 Front wheel, 195 Rear wheel, 200, 205 Rotational speed sensor, 300 ECU, 310 HV-ECU, 320 MG-ECU, C1 , C2 capacitor, D1, D2 diode, GND reference potential, L1 reactor, NL1, PL1, PL2 power line, Q1-Q8 switching element, RD1, RD2 deceleration mechanism.

Claims

A vehicle capable of running by driving a rotating electrical machine using electric power from a power storage device,
A converter configured to boost a voltage from the power storage device;
An inverter including a switching element and configured to drive the rotating electrical machine using electric power supplied from the converter;
A detection unit configured to detect a potential difference with respect to a reference potential for a power line connecting the converter and the inverter;
A control device for controlling the inverter;
The control device includes:
A first controller for controlling switching of the inverter;
A second control unit configured to output a gate cutoff command for stopping the inverter to the first control unit,
The second control unit may change the potential difference that may occur in a state in which the inverter is normally gate-blocked when the potential difference varies in a state where the gate cutoff command is output to the first control unit. If it is different from the vehicle, it is determined that an abnormality has occurred in the gate shutoff of the inverter.