JP2010011688A - Driving controller for rotary electric machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor generator driving controller which can more certainly prevent the expansion of failure of elements of a motor generator driving circuit due to a short circuit current during degenerative operation. <P>SOLUTION: The rotating speeds of two motor generators and a trouble in inverter devices connected to the motor generators respectively are detected by a degenerative operation indication section 310. When any trouble is detected, a controller 300 stops the operation of the inverter for which a trouble has been detected and outputs an operation command which brings the motor generator connected to the stopped inverter device into such a state that it may rotate following the movement of the other motor generator. When the rotating speed N1 of the motor generator being thus rotated exceeds a predetermined allowable rotating speed N1max, a rotating speed indication section 330 outputs such an operation command (rotation control) as to reduce the rotating speed N2 of the motor generator connected to the inverter device with no trouble. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転電機駆動制御装置に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine drive control device.

従来、エンジン及びモータを動力源とするハイブリッド車両が知られている。そのようなハイブリッド車両に複数のモータを搭載し、一方のモータに異常が発生した場合に、他方のモータのみを運転する退避運転を行うものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, a hybrid vehicle using an engine and a motor as power sources is known. There has been proposed a system in which a plurality of motors are mounted on such a hybrid vehicle, and when an abnormality occurs in one motor, a retreat operation is performed in which only the other motor is operated (see, for example, Patent Document 1).

退避運転時には、例えば、第１のモータに異常が発生して第２のモータのみを駆動する退避運転を行った場合には、第１のモータが連れ回されて誘起電圧が発生することになる。そのため、インバータのスイッチング素子の短絡故障により退避運転となった場合には、誘起電圧によりインバータ内に短絡電流が発生し、さらなる素子損傷が発生してしまう可能性がある。   At the time of the evacuation operation, for example, when an evacuation operation is performed in which the first motor is abnormal and only the second motor is driven, an induced voltage is generated due to the first motor being driven. . For this reason, when the evacuation operation is caused by a short circuit failure of the switching element of the inverter, a short circuit current is generated in the inverter due to the induced voltage, and further element damage may occur.

そのため、上記退避運転の際には、短絡電流を検知して、その値が所定値を超えた場合には第２モータの運転を禁止したり、第２モータの駆動回路への出力電力を制限して回転数を制御したりして、過電流によるその他の素子の損傷を防止するようにしている。   Therefore, during the evacuation operation, a short-circuit current is detected, and if the value exceeds a predetermined value, the operation of the second motor is prohibited or the output power to the drive circuit of the second motor is limited. Thus, the number of revolutions is controlled to prevent other elements from being damaged by overcurrent.

特開２００７−０２８７３３号公報JP 2007-028733 A

しかしながら、上述した技術では、電流が検知されてからモータの回転数制御が指示されるまでにタイムラグが生じて、異常電流が所定値を超過する可能性があった。   However, in the above-described technique, there is a possibility that a time lag occurs between the detection of the current and the instruction for controlling the rotational speed of the motor, and the abnormal current exceeds a predetermined value.

本発明に係る回転電機駆動制御装置は、共通の出力軸へ動力を出力可能に連結された複数の回転電機を駆動制御する回転電機駆動制御装置であって、複数の回転電機の回転数をそれぞれ検出する回転数検出部と、複数の回転電機にそれぞれ接続された複数の回転電機駆動回路と、複数の回転電機駆動回路の異常をそれぞれ検出する異常検出部と、異常検出部により異常が検出されると、異常が検出された回転電機駆動回路の作動を停止して、該回転電機駆動回路に接続された回転電機が他の回転電機により連れ回される状態に制御する縮退運転制御部と、連れ回されている回転電機の回転数が所定許容回転数を超えたときに、異常でない回転電機駆動回路に接続された回転電機の回転数を減少させる回転数制限部とを備えたことを特徴とする。
なお、所定許容回転数は、連れ回されている回転電機の誘起電圧および巻線抵抗に基づいて推定される電流値と回転数との相関特性と、回転電機駆動回路の耐電流値とに基づいて算出されることが好ましい。 A rotating electrical machine drive control device according to the present invention is a rotating electrical machine drive control device that drives and controls a plurality of rotating electrical machines that are coupled so as to be able to output power to a common output shaft. An abnormality is detected by the rotation number detection unit to detect, a plurality of rotating electric machine drive circuits respectively connected to the plurality of rotating electric machines, an abnormality detection unit for detecting an abnormality in each of the plurality of rotating electric machine drive circuits, and an abnormality detection unit Then, the operation of the rotating electrical machine drive circuit in which the abnormality is detected is stopped, and the degenerate operation control unit that controls the rotating electrical machine connected to the rotating electrical machine drive circuit to be rotated by another rotating electrical machine, A rotation speed limiter configured to reduce the rotation speed of the rotating electrical machine connected to a rotating electrical machine drive circuit that is not abnormal when the rotational speed of the rotating electrical machine being rotated exceeds a predetermined allowable rotation speed. To
The predetermined permissible rotational speed is based on the correlation characteristics between the current value estimated based on the induced voltage and the winding resistance of the rotating electrical machine being rotated and the winding resistance, and the current resistance value of the rotating electrical machine drive circuit. It is preferable to be calculated.

本発明によれば、縮退運転時の短絡電流による回転電機駆動回路の素子故障の拡大を、より確実に防止することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the expansion of the element failure of the rotary electric machine drive circuit by the short circuit current at the time of degeneration operation can be prevented more reliably.

本発明の実施形態に係る回転電機駆動制御装置について、図面を参照しながら以下詳細に説明する。本発明の実施形態に係る回転電機駆動制御装置はハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車に適用可能であるが、代表例として、本発明の実施形態に係る回転電機駆動制御装置をハイブリッド型電気自動車に適用した場合の構成について説明する。   A rotary electric machine drive control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The rotating electrical machine drive control device according to the embodiment of the present invention can be applied to a hybrid electric vehicle or a pure electric vehicle. As a representative example, the rotating electrical machine drive control device according to the embodiment of the present invention is a hybrid electrical vehicle. A configuration when applied to an automobile will be described.

図１は、本実施の形態に係る回転電機駆動制御装置２００を備えたハイブリッド型電気自動車（以下、「ＨＥＶ」と記述する）１の概略構成を示す図である。図１において、ＨＥＶ１は２つの車両用駆動システムを備えている。１つは、内燃機関であるエンジン１２０を動力源としたエンジンシステムであり、主としてＨＥＶの駆動源として用いられる。他の１つは、モータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００を動力源とした車載電機システムであり、主としてＨＥＶ１の駆動源及びＨＥＶ１の電力発生源として用いられる。モータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００は例えば同期機あるいは誘導機であり、運転方法によりモータとしても発電機としても動作するので、ここではモータジェネレータと記す。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hybrid electric vehicle (hereinafter referred to as “HEV”) 1 provided with a rotating electrical machine drive control device 200 according to the present embodiment. In FIG. 1, HEV1 is provided with two vehicle drive systems. One is an engine system that uses an engine 120, which is an internal combustion engine, as a power source, and is mainly used as a drive source for HEVs. The other one is an in-vehicle electric system that uses motor generators MG100 and MG200 as power sources, and is mainly used as a drive source for HEV1 and a power generation source for HEV1. The motor generators MG100 and MG200 are, for example, synchronous machines or induction machines, and operate as both a motor and a generator depending on the operation method.

車体のフロント部には前輪車軸１１４が回転可能に軸支されている。前輪車軸１１４の両端には１対の前輪１１２が設けられている。車体のリア部には後輪車軸（図示省略）が回転可能に軸支されている。後輪車軸の両端には１対の後輪が設けられている。本実施形態におけるＨＥＶ１では、動力によって駆動される主輪を前輪１１２とし、連れ回される従輪を後輪とする、いわゆる前輪駆動方式を採用しているが、この逆、すなわち後輪駆動方式を採用しても構わない。   A front wheel axle 114 is rotatably supported at the front portion of the vehicle body. A pair of front wheels 112 are provided at both ends of the front wheel axle 114. A rear wheel axle (not shown) is rotatably supported on the rear portion of the vehicle body. A pair of rear wheels are provided at both ends of the rear wheel axle. The HEV 1 in this embodiment employs a so-called front wheel drive system in which the main wheel driven by power is the front wheel 112 and the driven wheel to be driven is the rear wheel. You may adopt.

前輪車軸１１４の中央部には前輪側デファレンシャルギア（以下、「前輪側ＤＥＦ」と記述する）１１６が設けられている。前輪車軸１１４は前輪側ＤＥＦ１１６の出力側に機械的に接続されている。前輪側ＤＥＦ１１６の入力側には変速機１１８の出力軸が機械的に接続されている。前輪側ＤＥＦ１１６は、変速機１１８によって変速されて伝達された回転駆動力を左右の前輪車軸１１４に分配する差動式動力分配機構である。   A front wheel side differential gear (hereinafter referred to as “front wheel side DEF”) 116 is provided at the center of the front wheel axle 114. The front wheel axle 114 is mechanically connected to the output side of the front wheel side DEF 116. The output shaft of the transmission 118 is mechanically connected to the input side of the front wheel side DEF 116. The front wheel side DEF 116 is a differential power distribution mechanism that distributes the rotational driving force that is shifted and transmitted by the transmission 118 to the left and right front wheel axles 114.

変速機１１８の入力側にはモータジェネレータＭＧ１００の出力側が機械的に接続されている。モータジェネレータＭＧ１００の入力側には動力分配機構１２２を介してエンジン１２０の出力側及びモータジェネレータＭＧ２００の出力側が機械的に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ１００の出力側は、モータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００およびエンジン１２０の出力が出力される共通の出力軸を構成している。尚、モータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００及び動力分配機構１２２は、変速機１１８の筐体の内部に収納されている。   The output side of motor generator MG100 is mechanically connected to the input side of transmission 118. The output side of engine 120 and the output side of motor generator MG200 are mechanically connected to the input side of motor generator MG100 via power distribution mechanism 122. That is, the output side of motor generator MG100 constitutes a common output shaft from which outputs of motor generators MG100, MG200 and engine 120 are output. Motor generators MG100 and MG200 and power distribution mechanism 122 are housed inside the casing of transmission 118.

動力分配機構１２２は複数の歯車から構成された差動機構である。モータジェネレータＭＧ１００の動力は変速機１１８に直接に伝達される。モータジェネレータＭＧ１００の軸は歯車１２９と同軸になっている。この構成により、モータジェネレータＭＧ１００に対して駆動電力の供給が無い場合には、歯車１２９に伝達された動力がそのまま変速機１１８の入力側に伝達される。エンジン１２０の作動によって歯車１２３が駆動されると、エンジン１２０の動力は歯車１２３から歯車１２４に、次に、歯車１２４から歯車１２６及び歯車１２８に、次に、歯車１２６及び歯車１２８から歯車１３０にそれぞれ伝達され、最終的には歯車１２９に伝達される。モータジェネレータＭＧ２００の作動によって歯車１２５が駆動されると、最終的には歯車１２９に伝達される。尚、動力分配機構１２２としては上述した差動機構に代えて、遊星歯車機構などの他の機構を用いても構わない。   The power distribution mechanism 122 is a differential mechanism composed of a plurality of gears. The power of motor generator MG100 is directly transmitted to transmission 118. The shaft of motor generator MG100 is coaxial with gear 129. With this configuration, when drive power is not supplied to motor generator MG100, the power transmitted to gear 129 is transmitted to the input side of transmission 118 as it is. When the gear 123 is driven by the operation of the engine 120, the power of the engine 120 is transferred from the gear 123 to the gear 124, then from the gear 124 to the gear 126 and the gear 128, and then from the gear 126 and the gear 128 to the gear 130. Each is transmitted and finally transmitted to the gear 129. When gear 125 is driven by the operation of motor generator MG200, it is finally transmitted to gear 129. As the power distribution mechanism 122, other mechanisms such as a planetary gear mechanism may be used instead of the above-described differential mechanism.

モータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００は、回転子に永久磁石を備えた同期機であり、固定子の電機子巻線に供給される交流電力がインバータ装置１５０，２５０によって制御されることによりモータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００の駆動が制御される。インバータ装置１５０，２５０には直流電源１００が電気的に接続されており、直流電源１００とインバータ装置１５０，２５０との相互において電力の授受が可能である。   Motor generators MG100 and MG200 are synchronous machines having permanent magnets in the rotor. Motor generators MG100 and MG200 are controlled by inverter devices 150 and 250 with AC power supplied to the armature windings of the stator. Is controlled. A DC power supply 100 is electrically connected to the inverter devices 150 and 250, and power can be exchanged between the DC power supply 100 and the inverter devices 150 and 250.

このように、本実施形態におけるＨＥＶ１では、モータジェネレータＭＧ１００及びインバータ装置１５０からなる第１電動発電ユニットと、モータジェネレータＭＧ２００及びインバータ装置２５０からなる第２電動発電ユニットとの２つを備え、運転状態に応じてそれらを使い分けている。すなわち、エンジン１２０からの動力によって車両を駆動している場合において、車両の駆動トルクをアシストする場合には第２電動発電ユニットを発電ユニットとしてエンジン１２０の動力によって作動させて発電させ、その発電によって得られた電力によって第１電動発電ユニットを電動ユニットとして作動させる。また、同様の場合において、車両の車速をアシストする場合には第１電動発電ユニットを発電ユニットとしてエンジン１２０の動力によって作動させて発電させ、その発電によって得られた電力によって第２電動発電ユニットを電動ユニットとして作動させる。   As described above, the HEV 1 in the present embodiment includes two of the first motor generator unit composed of the motor generator MG100 and the inverter device 150 and the second motor generator unit composed of the motor generator MG200 and the inverter device 250, and the operating state. They are used properly according to the situation. That is, in the case where the vehicle is driven by the power from the engine 120, when assisting the driving torque of the vehicle, the second motor generator unit is operated as the power generation unit by the power of the engine 120 to generate power. The first electric power generation unit is operated as an electric unit by the obtained electric power. Further, in the same case, when assisting the vehicle speed of the vehicle, the first motor generator unit is operated by the power of the engine 120 as a power generation unit to generate power, and the second motor generator unit is generated by the electric power obtained by the power generation. Operate as an electric unit.

また、本実施形態では、直流電源１００の電力によって第１電動発電ユニットを電動ユニットとして作動させることにより、モータジェネレータＭＧ１００の動力のみによって車両の駆動ができる。さらに、本実施形態では、第１電動発電ユニット又は第２電動発電ユニットを発電ユニットとしてエンジン１２０の動力或いは車輪からの動力によって作動させて発電させることにより、直流電源１００の充電ができる。   In the present embodiment, the vehicle can be driven only by the power of motor generator MG100 by operating the first motor generator unit as an electric unit with the electric power of DC power supply 100. Furthermore, in this embodiment, the DC power supply 100 can be charged by operating the first motor generator unit or the second motor generator unit as a power generation unit and generating power by operating the engine 120 or the power from the wheels.

直流電源１００はさらに補機用のモータ１９５を駆動するための電源としても使用される。補機としては例えばエアコンディショナーのコンプレッサを駆動するモータ、あるいは制御用の油圧ポンプを駆動するモータであり、直流電源１００からインバータ４３装置に直流電力が供給され、インバータ装置４３で交流の電力に変換されてモータ１９５に供給される。前記インバータ装置４３はインバータ装置１５０，２５０と同様の機能を持ち、モータ１９５に供給する交流の位相や周波数、電力を制御する。例えばモータ１９５の回転子の回転に対し進み位相の交流電力を供給することにより、モータ１９５はトルクを発生する。一方、遅れ位相の交流電力を発生することで、モータ１９５は発電機として動作し、モータ１９５は回生制動状態の運転となる。   The DC power source 100 is also used as a power source for driving an auxiliary motor 195. As an auxiliary machine, for example, a motor for driving a compressor of an air conditioner or a motor for driving a hydraulic pump for control, DC power is supplied from the DC power source 100 to the inverter 43 device, and converted into AC power by the inverter device 43. And supplied to the motor 195. The inverter device 43 has the same function as the inverter devices 150 and 250 and controls the phase, frequency and power of alternating current supplied to the motor 195. For example, the motor 195 generates torque by supplying AC power having a leading phase with respect to the rotation of the rotor of the motor 195. On the other hand, by generating the delayed phase AC power, the motor 195 operates as a generator, and the motor 195 is operated in a regenerative braking state.

このようなインバータ装置４３の制御機能は、インバータ装置１５０，２５０の制御機能と同様である。モータ１９５の容量はモータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００の容量より小さいので、インバータ装置４３はインバータ装置１５０，２５０よりも最大変換電力が小さいが、インバータ装置４３の回路構成は基本的にインバータ装置１５０，２５０の回路構成と同じである。また、図示していないが、車両には低電圧電力（例えば、１４ボルト系電力）を供給するバッテリが搭載されており、以下に説明する制御装置に定電圧の直流電力を供給する。   Such a control function of the inverter device 43 is the same as the control function of the inverter devices 150 and 250. Since the capacity of the motor 195 is smaller than that of the motor generators MG100 and MG200, the inverter device 43 has a smaller maximum conversion power than the inverter devices 150 and 250, but the circuit configuration of the inverter device 43 is basically that of the inverter devices 150 and 250. The circuit configuration is the same. Although not shown, the vehicle is equipped with a battery that supplies low-voltage power (for example, 14-volt power), and supplies DC power of constant voltage to the control device described below.

図２は、図１に示したモータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００を駆動制御するための回転電機駆動装置２００の構成を説明する図である。回転電機駆動装置２００は、インバータ装置１５０，２５０と制御装置３００とを備えている。直流電源１００はリチウムイオン電池あるいはニッケル水素電池などの２次電池で構成されるバッテリを備えており、電源ライン１１０，２１０とアースライン１２０，２２０との間に接続されて直流電圧を出力する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of rotating electric machine drive device 200 for driving and controlling motor generators MG100 and MG200 shown in FIG. The rotating electrical machine drive device 200 includes inverter devices 150 and 250 and a control device 300. The DC power supply 100 includes a battery composed of a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery, and is connected between the power supply lines 110 and 210 and the earth lines 120 and 220 to output a DC voltage.

モータジェネレータＭＧ１００は３相永久磁石同期モータであり、Ｕ相コイル巻線Ｃ１１０，Ｖ相コイル巻線Ｃ１２０，Ｗ相コイル巻線Ｃ１３０が共通の中性点Ｎ１０で接続されたＹ結線を有する。モータジェネレータＭＧ１００には、回転子の回転角を検出する回転角センサＲ４１０が設けられている。同様に、モータジェネレータＭＧ２００も３相永久磁石同期モータであり、Ｕ相コイル巻線Ｃ２１０，Ｖ相コイル巻線Ｃ２２０，Ｗ相コイル巻線Ｃ２３０が共通の中性点Ｎ２０で接続されたＹ結線を有する。モータジェネレータＭＧ２００には、回転子の回転角を検出する回転角センサＲ４２０が設けられている。   Motor generator MG100 is a three-phase permanent magnet synchronous motor, and has a Y connection in which U-phase coil winding C110, V-phase coil winding C120, and W-phase coil winding C130 are connected at a common neutral point N10. Motor generator MG100 is provided with a rotation angle sensor R410 that detects the rotation angle of the rotor. Similarly, motor generator MG200 is also a three-phase permanent magnet synchronous motor, and has a Y connection in which U-phase coil winding C210, V-phase coil winding C220, and W-phase coil winding C230 are connected at a common neutral point N20. Have. Motor generator MG200 is provided with a rotation angle sensor R420 that detects the rotation angle of the rotor.

なお、本実施の形態では、1つの結線の配線を有するモータジェネレータを複数（図１，２では２つ）設ける構成としているが、図３に示すように１つの筐体内に２つのＹ結線を有する３相２Ｙモータジェネレータとしても良い。互いのＹ結線間は電気的に絶縁されており、筐体内には１つの回転角センサＲ４００が設けられている。   In this embodiment, a plurality of motor generators (two in FIG. 1 and FIG. 2) having wiring of one connection are provided. However, as shown in FIG. 3, two Y connections are provided in one casing. It is good also as a 3 phase 2Y motor generator which has. The Y connections are electrically insulated, and one rotation angle sensor R400 is provided in the housing.

インバータ装置１５０は、Ｕ相アームを構成する電力用半導体スイッチング素子Ｔ１１，Ｔ１２と、Ｖ相アームを構成する電力用半導体スイッチング素子Ｔ１３，Ｔ１４と、Ｗ相アームを構成する電力用半導体スイッチング素子Ｔ１５，Ｔ１６と、各スイッチング素子のコレクタ−エミッタ間にエミッタからコレクタ方向に接続されたダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、平滑コンデンサ１３０を備えている。平滑コンデンサ１３０は、直流の電源装置１００に並列に接続されている。   Inverter device 150 includes power semiconductor switching elements T11 and T12 constituting a U-phase arm, power semiconductor switching elements T13 and T14 constituting a V-phase arm, and power semiconductor switching elements T15 constituting a W-phase arm. T16, diodes D11 to D16 connected from the emitter to the collector direction between the collector and emitter of each switching element, and a smoothing capacitor 130 are provided. The smoothing capacitor 130 is connected to the DC power supply device 100 in parallel.

Ｕ相電圧が発生されるスイッチング素子Ｔ１１，Ｔ１２の中間点は、相コイル巻線Ｃ１１０に電気的に接続される。Ｖ相電圧が発生されるスイッチング素子Ｔ１３，Ｔ１４の中間点は、Ｖ相コイル巻線Ｃ１２０に電気的に接続される。Ｗ相電圧が発生されるスイッチング素子Ｔ１５，Ｔ１６の中間点は、Ｗ相コイル巻線Ｃ１３０に電気的に接続される。スイッチング素子駆動回路Ｔ１０によりスイッチング素子Ｔ１１〜Ｔ１６をオンオフ動作させることで、電源装置１００の直流電圧を３相交流電圧に変換し、モータジェネレータＭＧ１００に供給する。   An intermediate point between the switching elements T11 and T12 where the U-phase voltage is generated is electrically connected to the phase coil winding C110. An intermediate point between the switching elements T13 and T14 where the V-phase voltage is generated is electrically connected to the V-phase coil winding C120. An intermediate point between the switching elements T15 and T16 where the W-phase voltage is generated is electrically connected to the W-phase coil winding C130. The switching elements T11 to T16 are turned on and off by the switching element drive circuit T10, whereby the DC voltage of the power supply device 100 is converted into a three-phase AC voltage and supplied to the motor generator MG100.

同様に、インバータ装置２５０は、Ｕ相アームを構成する電力用半導体スイッチング素子Ｔ２１，Ｔ２２と、Ｖ相アームを構成する電力用半導体スイッチング素子Ｔ２３，Ｔ２４と、Ｗ相アームを構成する電力用半導体スイッチング素子Ｔ２５，Ｔ２６と、各スイッチング素子のコレクタ−エミッタ間にエミッタからコレクタ方向に接続されたダイオードＤ２１〜Ｄ２６と、平滑コンデンサ２３０を備えている。平滑コンデンサ２３０は、直流の電源装置１００に並列に接続されている。   Similarly, inverter device 250 includes power semiconductor switching elements T21 and T22 constituting a U-phase arm, power semiconductor switching elements T23 and T24 constituting a V-phase arm, and power semiconductor switching constituting a W-phase arm. Elements T25 and T26, diodes D21 to D26 connected from the emitter to the collector direction between the collector and emitter of each switching element, and a smoothing capacitor 230 are provided. The smoothing capacitor 230 is connected to the DC power supply device 100 in parallel.

Ｕ相電圧が発生されるスイッチング素子Ｔ２１，Ｔ２２の中間点は、Ｕ相コイル巻線Ｃ２１０に電気的に接続される。Ｖ相電圧が発生されるスイッチング素子Ｔ２３，Ｔ２４の中間点は、Ｖ相コイル巻線Ｃ２２０に電気的に接続される。Ｗ相電圧が発生されるスイッチング素子Ｔ２５，Ｔ２６の中間点は、Ｗ相コイル巻線Ｃ２３０に電気的に接続される。スイッチング素子駆動回路Ｔ２０によりスイッチング素子Ｔ２１〜Ｔ２６をオンオフ動作させることで、電源装置１００の直流電圧を３相交流電圧に変換し、モータジェネレータＭＧ２００に供給する。   An intermediate point between the switching elements T21 and T22 where the U-phase voltage is generated is electrically connected to the U-phase coil winding C210. An intermediate point between the switching elements T23 and T24 where the V-phase voltage is generated is electrically connected to the V-phase coil winding C220. An intermediate point between the switching elements T25 and T26 where the W-phase voltage is generated is electrically connected to the W-phase coil winding C230. The switching elements T21 to T26 are turned on / off by the switching element drive circuit T20, whereby the DC voltage of the power supply device 100 is converted into a three-phase AC voltage and supplied to the motor generator MG200.

インバータ装置１５０，２５０のスイッチング素子Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６には、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）やＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体型電界効果トランジスタ）などが用いられる。   IGBTs (insulated gate bipolar transistors), MOSFETs (metal oxide semiconductor field effect transistors), and the like are used for the switching elements T11 to T16 and T21 to T26 of the inverter devices 150 and 250.

制御装置３００は、上位の制御装置やセンサなどからの入力情報に基づいて、スイッチング素子Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６をオンオフ制御するためのタイミング信号（運転指令）を生成する。駆動回路Ｔ１０，Ｔ２０は、制御装置３００から出力された運転指令に基づいて、スイッチング素子Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６をオンオフ動作（スイッチング動作）させるためのドライブ信号を生成する。   The control device 300 generates a timing signal (operation command) for on / off control of the switching elements T11 to T16 and T21 to T26 based on input information from a host control device, a sensor, or the like. The drive circuits T10 and T20 generate drive signals for turning on / off the switching elements T11 to T16 and T21 to T26 (switching operation) based on the operation command output from the control device 300.

制御装置３００は、スイッチング素子Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチングタイミングを演算処理するためのマイクロコンピュータ（以下、マイコンと称する）を備えている。マイコンには、入力情報として、モータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００に対して要求される目標トルク値、不図示の電流センサにより検出されるモータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００の電流値信号および回転角センサＲ４１０，Ｒ４２０からの回転角信号が入力される。   The control device 300 includes a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) for calculating the switching timing of the switching elements T11 to T16 and T21 to T26. The microcomputer receives as input information target torque values required for motor generators MG100 and MG200, current value signals of motor generators MG100 and MG200 detected by a current sensor (not shown), and rotation angle sensors R410 and R420. A rotation angle signal is input.

マイコンは、目標トルク値に基づいてモータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００のｄ，ｑ軸の電流指令値を演算し、この演算されたｄ，ｑ軸の電流指令値と、検出されたｄ，ｑ軸の電流値との差分に基づいてｄ，ｑ軸の電圧指令値を演算し、この演算されたｄ，ｑ軸の電圧指令値を、検出された磁極位置に基づいてＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値に変換する。そして、マイコンは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値に基づく基本波（正弦波）と搬送波（三角波）との比較に基づいてパルス状の変調波であるＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成し、この信号をドライブ信号として駆動回路Ｔ１０，Ｔ２０に出力する。   The microcomputer calculates the d and q axis current command values of motor generators MG100 and MG200 based on the target torque value, and the calculated d and q axis current command values and the detected d and q axis currents. The voltage command values for the d and q axes are calculated based on the difference from the values, and the calculated voltage command values for the d and q axes are calculated for the U phase, V phase, and W phase based on the detected magnetic pole position. Convert to voltage command value. Then, the microcomputer uses a PWM (pulse width modulation) signal that is a pulse-like modulated wave based on a comparison between a fundamental wave (sine wave) based on voltage command values of the U phase, V phase, and W phase and a carrier wave (triangular wave). And outputs this signal as a drive signal to the drive circuits T10 and T20.

本実施の形態における制御装置３００は、上述したような通常の正常時運転指令を出力するとともに、後述する縮退運転時には、誘起電圧による短絡電流によってインバータ装置内の素子が損傷するのを防止するために、制御装置３００の記憶部に格納された電流推定マップ（回転数制御設定）に基づいて、後述するような回転数制御指令を運転指令として出力する。なお、駆動回路Ｔ１０，Ｔ２０には、駆動制御が正常に行われているか否かを診断する回路が設けられており、正常に駆動制御できなくなった場合には制御不能であることを示す信号がその診断回路により発生される。その信号（異常診断情報）は、駆動回路Ｔ１０，Ｔ２０から制御装置３００へと入力される。   Control device 300 according to the present embodiment outputs the normal normal operation command as described above, and prevents damage to the elements in the inverter device due to a short-circuit current due to the induced voltage during the degenerate operation described later. In addition, based on the current estimation map (rotational speed control setting) stored in the storage unit of the control device 300, a rotational speed control command as described later is output as an operation command. The drive circuits T10 and T20 are provided with a circuit for diagnosing whether or not drive control is normally performed. When the drive control cannot be performed normally, a signal indicating that control is impossible is provided. Generated by the diagnostic circuit. The signal (abnormality diagnosis information) is input from the drive circuits T10 and T20 to the control device 300.

駆動回路Ｔ１０，Ｔ２０の故障によってモータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００のいずれか一方が駆動制御できなくなった場合、上述したように、駆動回路Ｔ１０，Ｔ２０から制御装置３００へ異常情報が入力される。制御装置３００は、異常とされる側のモータジェネレータの駆動を停止し、正常なモータジェネレータのみを駆動させる運転モードに移行する。本実施の形態では、この運転モードを縮退運転と呼ぶことにする。この縮退運転は前述した退避運転に対応している。   When one of the motor generators MG100 and MG200 cannot be controlled due to a failure in the drive circuits T10 and T20, abnormality information is input from the drive circuits T10 and T20 to the control device 300 as described above. Control device 300 stops driving the motor generator on the abnormal side and shifts to an operation mode in which only a normal motor generator is driven. In the present embodiment, this operation mode is referred to as a degenerate operation. This degenerate operation corresponds to the evacuation operation described above.

《縮退運転動作の説明》
図４は、本実施の形態における縮退運転動作の一例を説明するフローチャートである。図５は、制御装置３００における縮退運転制御を説明するブロック図である。なお、図５のブロック図はモータジェネレータＭＧ１００側に異常が生じた場合について示したものであり、モータジェネレータＭＧ２００側に異常が生じた場合も同様に表すことができる。 <Description of degenerate operation>
FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the degenerate operation in the present embodiment. FIG. 5 is a block diagram for explaining the degenerate operation control in the control device 300. The block diagram of FIG. 5 shows a case where an abnormality has occurred on the motor generator MG100 side, and the case where an abnormality has occurred on the motor generator MG200 side can also be represented in the same manner.

図５に示す縮退運転指示部３１０には、図２の駆動回路Ｔ１０，Ｔ２０から出力された異常診断情報が入力される。モータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００が正常運転可能な場合には、駆動回路Ｔ１０，Ｔ２０からは、正常状態を示す信号が異常診断情報として出力される。一方、モータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００が正常運転可能でない場合には、駆動回路Ｔ１０，Ｔ２０からは、異常状態を示す信号（異常信号）が異常診断情報として出力される。そして、縮退運転指示部３１０において異常信号が検出されると、図４に示す縮退運転動作に関する一連の処理が制御装置３００により繰り返し実行されることになる。   Abnormality diagnosis information output from the drive circuits T10 and T20 of FIG. 2 is input to the degenerate operation instruction unit 310 illustrated in FIG. When motor generators MG100 and MG200 are capable of normal operation, signals indicating a normal state are output as abnormality diagnosis information from drive circuits T10 and T20. On the other hand, when motor generators MG100 and MG200 are not capable of normal operation, a signal (abnormal signal) indicating an abnormal state is output as abnormality diagnosis information from drive circuits T10 and T20. When an abnormal signal is detected in the degenerate operation instructing unit 310, a series of processes relating to the degenerate operation shown in FIG.

ステップＳ１００では、検出した異常信号が駆動回路Ｔ１０または駆動回路Ｔ２０のいずれから入力されたのか、縮退運転指示部３１０において判定する。ステップＳ１００において、異常信号が駆動回路Ｔ１０から入力されたと判定されるとステップＳ１１０へ進み、異常信号が駆動回路Ｔ２０から入力されたと判定されるとステップＳ２１０へ進む。   In step S100, the degenerate operation instructing unit 310 determines whether the detected abnormal signal is input from the drive circuit T10 or the drive circuit T20. If it is determined in step S100 that an abnormal signal is input from the drive circuit T10, the process proceeds to step S110. If it is determined that an abnormal signal is input from the drive circuit T20, the process proceeds to step S210.

ステップＳ１１０では、駆動回路Ｔ１０からの異常信号の受信によりオンされるフラグＦ１０がオンか否かを判定する。ステップＳ１１０でＹＥＳと判定されると、ステップＳ１２０およびＳ１３０をスキップしてステップＳ１４０へ進む。一方、ステップＳ１１０でＮＯと判定されるとステップＳ１２０へ進んでフラグＦ１０をオンに設定する。その後、ステップＳ１３０へ進んで、インバータ装置１５０のスイッチング動作を停止し、モータジェネレータＭＧ２００のみを運転する縮退運転に設定する。すなわち、異常側のインバータ装置１５０のスイッチング素子Ｔ１１〜Ｔ１６がオフ状態とするような運転指令が、縮退運転指示部３１０から駆動回路Ｔ１０へ出力される。   In step S110, it is determined whether or not a flag F10 that is turned on upon reception of an abnormal signal from the drive circuit T10 is on. If YES is determined in step S110, steps S120 and S130 are skipped and the process proceeds to step S140. On the other hand, if NO is determined in step S110, the process proceeds to step S120, and the flag F10 is set to ON. Thereafter, the process proceeds to step S130, the switching operation of inverter device 150 is stopped, and the degenerate operation in which only motor generator MG200 is operated is set. That is, an operation command for turning off the switching elements T11 to T16 of the inverter device 150 on the abnormal side is output from the degenerate operation instruction unit 310 to the drive circuit T10.

また、駆動回路Ｔ１０からの異常信号を検出した縮退運転指示部３１０は、回転角センサＲ４１０から入力される回転角信号に基づいてモータジェネレータＭＧ１００の回転数Ｎ１を算出し、それを回転数比較部３２０へ出力する。さらに、縮退運転指示部３１０は、縮退運転時におけるモータジェネレータＭＧ１００の許容最大回転数Ｎ１maxを回転数比較部３２０へ出力する。このときの許容最大回転数Ｎ１maxは、以下のようにして決定する。   Further, the degeneracy operation instructing unit 310 that has detected the abnormal signal from the drive circuit T10 calculates the rotational speed N1 of the motor generator MG100 based on the rotational angle signal input from the rotational angle sensor R410, and uses it to calculate the rotational speed comparison unit. To 320. Further, degenerate operation instructing unit 310 outputs allowable maximum rotation speed N1max of motor generator MG100 during the degenerate operation to rotation speed comparison unit 320. The allowable maximum rotational speed N1max at this time is determined as follows.

図６は、縮退運転時における許容最大回転数Ｎ１maxの推定方法の一例を示す図である。図６は、モータジェネレータＭ２００の回転によって連れ回されるモータジェネレータＭＧ１００の回転数Ｎ１と、インバータ装置１５０内に流れる電流との関係をマップ化したものである。連れ回されるモータジェネレータＭＧ１００の誘起電圧は、モータジェネレータＭＧ１００の回転数Ｎ１に比例して生じる。そして、その誘起電圧とモータ巻線抵抗とから、インバータ装置１５０内に流れる電流の電流値を推定することができる。回転数Ｎ１によらずモータ巻線抵抗を一定と仮定すれば、このときの電流は、図６のラインＩで示すように回転数Ｎ１に比例することになる。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method for estimating the allowable maximum rotational speed N1max during the degenerate operation. FIG. 6 is a map of the relationship between the rotational speed N1 of motor generator MG100 rotated by the rotation of motor generator M200 and the current flowing in inverter device 150. The induced voltage of motor generator MG100 that is driven is generated in proportion to the rotational speed N1 of motor generator MG100. Then, the current value of the current flowing in the inverter device 150 can be estimated from the induced voltage and the motor winding resistance. Assuming that the motor winding resistance is constant regardless of the rotational speed N1, the current at this time is proportional to the rotational speed N1 as shown by the line I in FIG.

縮退運転時には、誘起電圧によって生じる異常電流により、インバータ装置１５０内の素子に耐熱温度を超える高温が発生し、損傷などが発生するおそれがある。ここでは、このような損傷を防ぐための所定電流値Ｉ１００を設定する。そして、所定電流値Ｉ１００のラインとラインＩとの交点の回転数が上述した許容最大回転数Ｎ１maxとなる。そのため、縮退運転が可能な許容回転数範囲は、図中の矢印で示すＮ１００の範囲となる。図６に示すようなマップは、モータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００毎に得られ、それぞれの許容最大回転数をＮ１max、Ｎ２maxとする。   During the degenerate operation, an abnormal current generated by the induced voltage may cause a high temperature exceeding the heat-resistant temperature to occur in the elements in the inverter device 150, which may cause damage. Here, a predetermined current value I100 for preventing such damage is set. The rotation speed at the intersection of the line of the predetermined current value I100 and the line I is the above-described allowable maximum rotation speed N1max. Therefore, the allowable rotational speed range in which the degenerate operation is possible is a range of N100 indicated by an arrow in the figure. The map as shown in FIG. 6 is obtained for each of the motor generators MG100 and MG200, and the allowable maximum rotational speeds are N1max and N2max.

図５の縮退運転指示部３１０には、これらの許容最大回転数Ｎ１max、Ｎ２maxが格納されている。縮退運転指示部３１０は、駆動回路Ｔ１０から異常信号が入力された場合には許容最大回転数Ｎ１maxを回転数比較部３２０に出力し、駆動回路Ｔ２０から異常信号が入力された場合には許容最大回転数Ｎ２maxを回転数比較部３２０に出力する。   In the degenerate operation instructing unit 310 of FIG. 5, these allowable maximum rotational speeds N1max and N2max are stored. The degeneracy operation instructing unit 310 outputs the allowable maximum rotational speed N1max to the rotational speed comparison unit 320 when an abnormal signal is input from the drive circuit T10, and the allowable maximum when the abnormal signal is input from the drive circuit T20. The rotation speed N2max is output to the rotation speed comparison unit 320.

図４に戻って、ステップＳ１４０では、連れ回されているモータジェネレータＭＧ１００の回転数Ｎ１が許容最大回転数Ｎ１maxを超えたか否かを判定する。この判定は図５の回転数比較部３２０において行われ、回転数比較部３２０はその判定結果を回転数指示部３３０へ出力する。ステップＳ１４０において「Ｎ１＞Ｎ１max」と判定された場合にはステップＳ１５０へ進み、「Ｎ１≦Ｎ１max」と判定された場合にはステップＳ１６０へ進む。   Returning to FIG. 4, in step S140, it is determined whether or not the rotational speed N1 of the motor generator MG100 being rotated exceeds the allowable maximum rotational speed N1max. This determination is performed in the rotation speed comparison unit 320 in FIG. 5, and the rotation speed comparison unit 320 outputs the determination result to the rotation speed instruction unit 330. If “N1> N1max” is determined in step S140, the process proceeds to step S150. If “N1 ≦ N1max” is determined, the process proceeds to step S160.

ステップＳ１４０からステップＳ１６０へ進んだ場合には、通常の縮退運転指令（前述した、目標トルク値に基づく運転指令）が回転数指示部３３０から駆動回路Ｔ２０へ出力され、縮退運転が継続される。一方、ステップＳ１４０からステップＳ１５０へ進んだ場合には、モータジェネレータＭＧ２００の回転数を下げるような運転指令が、回転数指示部３３０から駆動回路Ｔ２０へ出力される。例えば、運転指令として、モータジェネレータＭＧ２００の電圧値ＶがＶ＝Ｖ−ΔＶとなるような電圧指令を出力する。ΔＶは一定値でも良いし、回転数の差分Ｎ１−Ｎ１maxに比例した値でも良い。このような運転指令が駆動回路Ｔ２０に入力されると、モータジェネレータＭＧ２００の回転数Ｎ２が減少し、連れ回されているモータジェネレータＭＧ１００の回転数Ｎ１も減少することになる。   When the process proceeds from step S140 to step S160, a normal degenerate operation command (the above-described operation command based on the target torque value) is output from the rotation speed instruction unit 330 to the drive circuit T20, and the degenerate operation is continued. On the other hand, when the process proceeds from step S140 to step S150, an operation command for reducing the rotation speed of motor generator MG200 is output from rotation speed instruction unit 330 to drive circuit T20. For example, a voltage command such that the voltage value V of motor generator MG200 is V = V−ΔV is output as an operation command. ΔV may be a constant value or a value proportional to the rotational speed difference N1−N1max. When such an operation command is input to drive circuit T20, rotation speed N2 of motor generator MG200 decreases, and rotation speed N1 of motor generator MG100 being rotated also decreases.

なお、前述したように図４の一連の処理（縮退運転動作）は繰り返し実行され、一度ステップＳ１２０でフラグＦ１０がオンされると縮退運転指示部３１０から駆動回路Ｔ１０へ出力される運転指令は、縮退運転指令（スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ１６をオフ状態とする指令）に維持されたままとなる。また、一巡目のステップＳ１５０の処理によっても回転数Ｎ１が依然として「Ｎ１＞Ｎ１max」である場合には、二巡目のステップＳ１４０においてもＹＥＳと判定され、ステップＳ１５０の処理が再び実行される。二巡目のステップＳ１５０の処理が実行されると、さらに電圧ΔＶだけ下げるような電圧指令が駆動回路Ｔ２０へ出力される。一方、一巡目の処理で「Ｖ→Ｖ−ΔＶ」されたことにより、二巡目において回転数Ｎ１が「Ｎ１≦Ｎ１max」を満たすようになった場合には、ステップＳ１４０からステップＳ１６０へと進み、通常の縮退運転指令が継続されることになる。   As described above, the series of processing (degenerate operation) in FIG. 4 is repeatedly executed, and once the flag F10 is turned on in step S120, the operation command output from the degenerate operation instruction unit 310 to the drive circuit T10 is: The degenerate operation command (command to turn off the switching elements T1 to T16) is maintained. If the rotation speed N1 is still “N1> N1max” in the process of step S150 in the first round, it is also determined as YES in step S140 in the second round, and the process of step S150 is executed again. When the process of step S150 in the second round is executed, a voltage command that further decreases the voltage ΔV is output to the drive circuit T20. On the other hand, when “V → V−ΔV” is obtained in the first round process, and the rotation speed N1 satisfies “N1 ≦ N1max” in the second round, the process proceeds from step S140 to step S160. The normal degenerate operation command is continued.

図４のステップＳ１００で、異常信号が駆動回路Ｔ２０から入力されたと判定された場合には、ステップＳ２１０へ進む。ステップＳ２１０へ進んだ場合、ステップＳ１００からステップＳ１１０へ進んだ場合に対してモータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００の運転動作が逆になる点が異なるだけで、ステップＳ２１０からステップＳ２６０までの処理は、ステップＳ１１０からステップＳ１６０までの処理と同様であり、ここでは説明を省略する。   If it is determined in step S100 in FIG. 4 that an abnormal signal has been input from the drive circuit T20, the process proceeds to step S210. The process from step S210 to step S260 differs from step S210 only in that the driving operation of motor generators MG100 and MG200 is reversed compared to the case where the process proceeds from step S100 to step S110. This is the same as the processing up to step S160, and the description is omitted here.

前述したように、インバータ装置１５０，２５０のスイッチング素子の異常発生については、駆動回路Ｔ１０，Ｔ２０の診断機能によって検知可能であり、その異常情報は制御装置３００に送信される。しかし、発生した異常が短絡故障なのか開放故障なのかを識別することは困難である。   As described above, the occurrence of an abnormality in the switching elements of the inverter devices 150 and 250 can be detected by the diagnostic function of the drive circuits T10 and T20, and the abnormality information is transmitted to the control device 300. However, it is difficult to identify whether the abnormality that has occurred is a short circuit failure or an open failure.

図７，８は異常電流発生を説明する図であり、図７は短絡故障発生の場合で、図８は開放故障発生の場合である。なお、図７，８では、１つの筐体内に２つのＹ結線を有する３相２ＹモータジェネレータＭＧ１００，ＮＧ２００を例に示した。   7 and 8 are diagrams for explaining the occurrence of an abnormal current. FIG. 7 shows a case where a short-circuit fault occurs, and FIG. 8 shows a case where an open fault occurs. 7 and 8 exemplify the three-phase 2Y motor generators MG100 and NG200 having two Y connections in one housing.

図７に示す短絡故障発生では、インバータ装置１５０のスイッチング素子Ｔ１２に短絡故障が発生してオン状態となり、スイッチング制御が不能となる例を示した。縮退運転時のモータジェネレータＭＧ２００の回転駆動に伴って、モータジェネレータＭＧ１００が連れ回されると、モータジェネレータＭＧ１００のコイル巻線Ｃ１１０，Ｃ１２０，Ｃ１３０に誘起電圧が発生する。   In the occurrence of the short-circuit fault shown in FIG. 7, an example has been shown in which a short-circuit fault occurs in the switching element T12 of the inverter device 150 and the switch device is turned on and switching control becomes impossible. When motor generator MG100 is rotated along with the rotational drive of motor generator MG200 during the degenerate operation, an induced voltage is generated in coil windings C110, C120, and C130 of motor generator MG100.

このような場合、インバータ装置１５０のスイッチング動作をオフしても、短絡経路が形成されるために、誘起電圧によって、コイル巻線Ｃ１１０〜スイッチング素子Ｔ１２〜アースライン１２０〜ダイオードＤ１４〜コイル巻線Ｃ１２０〜中性点Ｎ１０〜コイル巻線Ｃ１１０という電流経路が発生する。誘起電圧は回転数Ｎ１に比例することから、回転数Ｎ１が高くなると、形成された短絡経路に流れる異常電流が増大する。その結果、故障した個所以外の他素子に耐熱温度を超える高温が発生して、損傷などが発生するおそれがあった。   In such a case, even if the switching operation of the inverter device 150 is turned off, a short circuit path is formed. Therefore, the coil winding C110 to the switching element T12 to the earth line 120 to the diode D14 to the coil winding C120 are caused by the induced voltage. A current path of neutral point N10 to coil winding C110 is generated. Since the induced voltage is proportional to the rotation speed N1, when the rotation speed N1 increases, the abnormal current flowing through the formed short-circuit path increases. As a result, a temperature exceeding the heat-resistant temperature is generated in other elements other than the failed part, and there is a possibility that damage or the like may occur.

一方、図８に示す開放故障発生の例では、スイッチング素子Ｔ１２に開放故障が発生してオフ状態となり、スイッチング制御が不能となる。縮退運転時にモータジェネレータＭＧ２００が回転駆動され、それに伴いモータジェネレータＭＧ１００が連れ回されると、モータジェネレータＭＧ１００のコイル巻線Ｃ１１０，Ｃ１２０，Ｃ１３０に誘起電圧が発生する。   On the other hand, in the example of the occurrence of the open fault shown in FIG. 8, an open fault occurs in the switching element T12 and the switch is turned off, and switching control becomes impossible. When motor generator MG200 is rotationally driven during the degeneration operation and motor generator MG100 is rotated along with it, an induced voltage is generated in coil windings C110, C120, and C130 of motor generator MG100.

このような場合、インバータ装置１５０の駆動回路には開放経路が形成され、コイル巻線Ｃ１１０〜ダイオードＤ１１〜電源ライン１１０〜直流電源１００または平滑コンデンサ１３０の電流経路が発生し、直流電源１００または平滑コンデンサ１３０が充電される。同様に、ダイオードＤ１３，Ｄ１５を経由した電流経路が発生する。この場合、図７のように短絡経路が発生した場合に比べて、異常電流による他素子の破損の可能性は小さくなる。   In such a case, an open path is formed in the drive circuit of the inverter device 150, a current path of the coil winding C110 to the diode D11 to the power supply line 110 to the DC power supply 100 or the smoothing capacitor 130 is generated, and the DC power supply 100 or smoothing is generated. The capacitor 130 is charged. Similarly, a current path is generated via the diodes D13 and D15. In this case, the possibility of damage to other elements due to an abnormal current is reduced as compared with the case where a short circuit path occurs as shown in FIG.

上述したように、本実施の形態では、共通の出力軸へ動力を出力可能に連結された複数のモータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００を駆動制御する回転電機駆動制御装置において、モータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００の回転数をそれぞれ縮退運転指示部３１０で検出し、モータジェネレータＭＧ１００，ＭＧ２００に接続されたインバータ装置１５０，２５０でそれぞれを駆動し、インバータ装置１５０，２５０の異常を縮退運転指示部３１０でそれぞれ検出し、異常が検出されると、異常が検出されたインバータ装置１５０の作動を停止して、該インバータ装置１５０に接続されたモータジェネレータＭＧ１００が他のモータジェネレータＭＧ２００により連れ回される状態に制御するように制御装置３００は運転指令を出力し、回転数指示部３３０は、連れ回されているモータジェネレータＭＧ１００の回転数Ｎ１が所定許容回転数Ｎ１maxを超えたときに、異常でないインバータ装置２５０に接続されたモータジェネレータＭＧ２００の回転数Ｎ２を減少させるような運転指令（回転制御）を出力する。   As described above, in the present embodiment, in the rotating electrical machine drive control device that drives and controls a plurality of motor generators MG100 and MG200 that are coupled so as to be able to output power to a common output shaft, the rotational speeds of motor generators MG100 and MG200. Are detected by the degenerate operation instruction unit 310, respectively driven by the inverter devices 150 and 250 connected to the motor generators MG100 and MG200, and abnormalities in the inverter devices 150 and 250 are detected by the degenerate operation instruction unit 310, respectively. Is detected, the operation of the inverter device 150 in which the abnormality is detected is stopped, and the motor generator MG100 connected to the inverter device 150 is controlled so as to be rotated by another motor generator MG200. The device 300 outputs an operation command. Rotational speed instruction unit 330 reduces rotational speed N2 of motor generator MG200 connected to inverter device 250 that is not abnormal when rotational speed N1 of motor generator MG100 being rotated exceeds predetermined allowable rotational speed N1max. Such an operation command (rotation control) is output.

その結果、上述した短絡故障および開放故障のいずれが発生した場合においても、縮退運転時に、連れ回されているモータジェネレータのインバータ装置の素子故障の拡大を防止することができる。なお、所定許容回転数Ｎ１maxは、連れ回されているモータジェネレータの誘起電圧および巻線抵抗に基づいて推定される電流値と回転数との相関特性と、モータジェネレータ駆動回路の耐電流値とに基づいて算出されるのが好ましい。   As a result, even when any of the short-circuit failure and the open-circuit failure described above occurs, it is possible to prevent an increase in the element failure of the inverter device of the motor generator being rotated during the degenerate operation. The predetermined allowable rotational speed N1max is determined by the correlation characteristics between the current value estimated based on the induced voltage and winding resistance of the motor generator being rotated and the winding speed, and the current resistance value of the motor generator drive circuit. It is preferable to calculate based on this.

前述したように、従来の装置では、連れ回されている第１のモータの回転数が増加して短絡電流が増加し、短絡電流が実際に所定値を超えた場合に第２モータの運転を禁止したり、第２モータの駆動回路への出力電力を制限するようにしている。そのため、電流が検知されてからモータの回転数制御が指示されるまでにタイムラグが生じて、異常電流が所定値を超過する可能性があった。   As described above, in the conventional apparatus, the number of rotations of the first motor being rotated increases, the short circuit current increases, and the second motor is operated when the short circuit current actually exceeds a predetermined value. It is prohibited or the output power to the drive circuit of the second motor is limited. For this reason, there is a possibility that a time lag occurs between the detection of the current and the instruction for controlling the rotational speed of the motor, and the abnormal current exceeds a predetermined value.

しかしながら、上述した技術では、短絡電流の増加の原因である回転数の増加を検出し、回転数が許容最大回転数Ｎ１maxを超えたならば直ちにモータジェネレータＭＧ２００の回転数を下げるようにしているので、上述した回転数が増大して電流値が増大するまでのタイムラグを防止することができる。その結果、過電流による素子の損傷をより確実に防止することができる。特に、Ｖ＝Ｖ−ΔＶの処理を繰り返し行って回転数を下げるフィードバック処理においては、タイムラグも繰り返しの回数分だけ大きくなるので、タイムラグ防止の効果がより大きくなる。   However, in the above-described technique, an increase in the rotational speed that causes an increase in the short-circuit current is detected, and if the rotational speed exceeds the allowable maximum rotational speed N1max, the rotational speed of motor generator MG200 is immediately decreased. It is possible to prevent the time lag until the rotation speed increases and the current value increases. As a result, damage to the element due to overcurrent can be prevented more reliably. In particular, in the feedback process in which the process of V = V−ΔV is repeatedly performed to reduce the rotation speed, the time lag is increased by the number of repetitions, so that the effect of preventing the time lag is further increased.

なお、本実施の形態では２つのモータジェネレータが搭載されたハイブリッド型の電気自動車（ＨＥＶ）を例に説明したが、モータジェネレータの数は３つ以上であっても良く、さらに、複数のモータジェネレータが共通の出力軸へ動力を出力するような構成であれば、複数のモータジェネレータのみを搭載した純粋な電気自動車にも適用することができる。また、上述した実施の形態ではモータおよび発電機として用いられるモータジェネレータとしたが、モータとしてのみ用いられる車両においても、同様に適用することができる。このように、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。   In the present embodiment, a hybrid electric vehicle (HEV) equipped with two motor generators has been described as an example. However, the number of motor generators may be three or more, and a plurality of motor generators may be used. If it is the structure which outputs motive power to a common output shaft, it can apply also to the pure electric vehicle carrying only a several motor generator. In the above-described embodiment, the motor generator is used as a motor and a generator. However, the present invention can be similarly applied to a vehicle used only as a motor. As described above, the present invention is not limited to the above embodiment as long as the characteristics of the present invention are not impaired.

本実施の形態に係る回転電機駆動制御装置２００を備えたハイブリッド型電気自動車１の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the hybrid electric vehicle 1 provided with the rotary electric machine drive control apparatus 200 which concerns on this Embodiment. 回転電機駆動装置２００の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the rotary electric machine drive device. ３相２Ｙモータジェネレータを用いた場合の回転電機駆動装置２００の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the rotary electric machine drive device 200 at the time of using a 3-phase 2Y motor generator. 縮退運転動作の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining an example of degeneracy driving | operation operation | movement. 制御装置３００における縮退運転制御を説明するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram for explaining degenerate operation control in a control device 300. 縮退運転時における許容最大回転数Ｎ１maxの推定方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the estimation method of the permissible maximum rotation speed N1max at the time of degeneration operation. 短絡故障発生による異常電流を説明する図である。It is a figure explaining the abnormal current by short circuit failure generation | occurrence | production. 開放故障発生による異常電流を説明する図である。It is a figure explaining the abnormal current by open fault generation | occurrence | production.

符号の説明Explanation of symbols

１：ハイブリッド型電気自動車（ＨＥＶ）、１２０：エンジン、４３，１５０，２５０：インバータ装置、１３０，２３０：平滑コンデンサ、２００：回転電機駆動制御装置、３００：制御装置、３１０：縮退運転指示部、３２０：回転数比較部、３３０：回転数指示部、Ｃ１１０，Ｃ２１０：Ｕ相コイル巻線、Ｃ１２０，Ｃ２２０：Ｖ相コイル巻線、Ｃ１３０，Ｃ２３０：Ｗ相コイル巻線、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６：ダイオード、ＭＧ１００，ＭＧ２００：モータジェネレータ、Ｒ４００，Ｒ４１０，Ｒ４２０：回転角センサ、Ｔ１０，Ｔ２０：駆動回路、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６：スイッチング素子、   1: hybrid electric vehicle (HEV), 120: engine, 43, 150, 250: inverter device, 130, 230: smoothing capacitor, 200: rotating electrical machine drive control device, 300: control device, 310: degenerate operation instruction unit, 320: Rotational speed comparison unit, 330: Rotational speed instruction unit, C110, C210: U-phase coil winding, C120, C220: V-phase coil winding, C130, C230: W-phase coil winding, D11-D16, D21- D26: Diode, MG100, MG200: Motor generator, R400, R410, R420: Rotation angle sensor, T10, T20: Drive circuit, T11-T16, T21-T26: Switching element

Claims (2)

共通の出力軸へ動力を出力可能に連結された複数の回転電機を駆動制御する回転電機駆動制御装置であって、
前記複数の回転電機の回転数をそれぞれ検出する回転数検出部と、
前記複数の回転電機にそれぞれ接続された複数の回転電機駆動回路と、
前記複数の回転電機駆動回路の異常をそれぞれ検出する異常検出部と、
前記異常検出部により異常が検出されると、異常が検出された回転電機駆動回路の作動を停止して、該回転電機駆動回路に接続された回転電機が他の回転電機により連れ回される状態に制御する縮退運転制御部と、
前記連れ回されている回転電機の回転数が所定許容回転数を超えたときに、異常でない回転電機駆動回路に接続された回転電機の回転数を減少させる回転数制限部とを備えたことを特徴とする回転電機駆動制御装置。 A rotating electrical machine drive control device that drives and controls a plurality of rotating electrical machines that are coupled so as to be able to output power to a common output shaft,
A rotational speed detector for detecting rotational speeds of the plurality of rotating electrical machines,
A plurality of rotating electrical machine drive circuits respectively connected to the plurality of rotating electrical machines;
An abnormality detection unit for detecting an abnormality in each of the plurality of rotating electrical machine drive circuits;
When an abnormality is detected by the abnormality detection unit, the operation of the rotating electrical machine drive circuit in which the abnormality is detected is stopped, and the rotating electrical machine connected to the rotating electrical machine drive circuit is rotated by another rotating electrical machine A degenerate operation control unit for controlling
A rotation speed limiter that reduces the rotation speed of the rotating electrical machine connected to the rotating electrical machine drive circuit that is not abnormal when the rotational speed of the rotating electrical machine being rotated exceeds a predetermined allowable rotation speed; A rotating electrical machine drive control device. 請求項１に記載の回転電機駆動制御装置において、
前記所定許容回転数は、前記連れ回されている回転電機の誘起電圧および巻線抵抗に基づいて推定される電流値と回転数との相関特性と、回転電機駆動回路の耐電流値とに基づいて算出されることを特徴とする回転電機駆動制御装置。 In the rotating electrical machine drive control device according to claim 1,
The predetermined allowable rotational speed is based on a correlation characteristic between the rotational speed and the current value estimated based on the induced voltage and winding resistance of the rotating electrical machine being rotated, and the current resistance value of the rotating electrical machine drive circuit. A rotary electric machine drive control device calculated by
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