(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に連結された第１のモータジェネレータと、
車両の駆動軸に連結された第２のモータジェネレータと、
前記第１および第２のモータジェネレータをそれぞれ駆動制御する第１および第２の駆動回路と、
前記第１および第２の駆動回路に共通に設けられ、電源と前記第１および第２の駆動回路との間で電圧変換を行なうことにより前記第１および第２の駆動回路の入力電圧を可変する電圧変換器と、
前記第１および第２の駆動回路の入力電圧が、前記第１または第２のモータジェネレータの要求出力に基づいた目標値となるように前記電圧変換を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記第２のモータジェネレータのロック状態を検出するロック状態検出手段と、
前記第２のモータジェネレータのロック状態検出に応じて、前記第２の駆動回路を流れる電流が所定値を超えないように、前記第１のモータジェネレータの要求出力に応じて誘起される前記第１および第２の駆動回路の入力電圧を制限する電圧制限手段とを含む、モータ駆動装置。
【請求項２】
前記電圧制限手段は、前記内燃機関において前記第２のモータジェネレータを前記ロック状態から脱出させるのに必要な駆動力が確保されるように、前記第１および第２の駆動回路の入力電圧を制限する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記電圧制限手段は、前記第２のモータジェネレータのロック状態における運転者の操作に基づいて算出される前記第１のモータジェネレータの要求トルクが確保されるように、前記第１および第２の駆動回路の入力電圧を制限する、請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記電圧制限手段は、
前記第２のモータジェネレータのロック状態において前記第２の駆動回路に流れる電流が前記所定値を下回るときの前記第１および第２の駆動回路の入力電圧に基づいて所定のしきい値を設定するとともに、前記第１のモータジェネレータの要求出力に基づいて算出される前記電圧変換の目標値と前記所定のしきい値とを比較し、
前記電圧変換の目標値が前記所定のしきい値を下回ると判断されたとき、前記電圧変換器の電圧指令値を、前記電圧変換の目標値に設定し、
前記電圧変換の目標値が前記所定のしきい値以上となると判断されたとき、前記電圧指令値を、前記電圧変換の目標値よりも低電圧であって、かつ前記第１のモータジェネレータの要求トルクに略等しい出力トルクが得られるように設定する、請求項３に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記電圧制限手段は、前記第１のモータジェネレータの出力可能な最大トルクと前記第１の駆動回路の入力電圧との関係を示すマップを予め有し、前記電圧変換の目標値が前記所定のしきい値以上となると判断されたとき、前記マップから、前記第１の駆動回路の入力電圧が前記電圧変換の目標値よりも低電圧であって、かつ、前記第１のモータジェネレータの要求トルクに略等しい出力トルクが得られる関係を選択し、前記選択した関係に基づいて前記電圧指令値を設定する、請求項４に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記電圧制限手段は、前記第２のモータジェネレータのロック状態脱出が検出されるまで、前記電圧指令値を、所定の期間ごとに所定の増加量で増加させる、請求項５に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記所定の増加量は、前記第２の駆動回路を流れる電流が前記所定値を越えないように設定される、請求項６に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ駆動装置に関し、特に、モータロック時の過電流から駆動回路を保護可能なモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、環境に配慮した自動車として、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）および電気自動車（Electric Vehicle）が注目されている。ハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、インバータを介して直流電源により駆動されるモータを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。
【０００３】
また、電気自動車は、インバータを介して直流電源によって駆動されるモータを動力源とする自動車である。
【０００４】
このようなハイブリッド自動車または電気自動車においては、走行用のモータが通常回転時には、インバータの各スイッチング素子に交流電流が流れる。ところが、モータがロックされて停止状態または超低速回転速度状態にある場合には、特定のスイッチング素子に大きな直流電流が流れ、その素子の熱損失が急激に増加する。
【０００５】
このようなモータロック時におけるインバータのスイッチング素子の熱破壊を防止する手段として、たとえば特許文献１は、モータに三相交流電圧を印加させるスイッチング手段を有するインバータ部と、モータのロック状態を検出してロック検出信号を発生するロック検出手段と、ロック検出信号に基づいて、モータに流れる電流が最も大きい相の電流の絶対値が減少するようにモータにｄ軸電機子電流を流す電流制御手段とを備えたモータ制御システムを開示する。
【０００６】
これによれば、電流制御手段は、モータに流れる三相のうち、他の一相よるも大きい二相の電流の絶対値を略同じにするようにモータにｄ軸電機子電流を流す。そのため、モータがロック状態でも、特定の一相に大きな電流が流れるのが抑制される。
【０００７】
また、特許文献２には、スイッチング素子の検出温度が上昇すると、インバータ主回路のスイッチング素子をオン／オフさせる変調指令の生成に用いるキャリア信号の周波数を設定周波数よりも下げることとする電力変換器の温度保護機構が開示される。
【特許文献１】ＷＯ２００３／０３２４８０
【特許文献２】特開平９−１２５９５号公報
【特許文献３】特開２００４−１８０４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、モータ駆動装置においては、直流電源からの直流電圧を昇圧コンバータによって昇圧し、その昇圧した直流電圧をインバータに供給されることも検討されている。これは、モータの高出力化とエネルギー効率の向上とを図るものである。
【０００９】
これによれば、昇圧コンバータの昇圧動作は、直流電源からの直流電圧と、モータの要求トルクとモータ回転数とから導出されるインバータ入力電圧の目標値との比を昇圧比とし、この昇圧比に従って昇圧コンバータのスイッチング素子のオン／オフ動作を制御することにより実行される。
【００１０】
そのため、上述のように走行用のモータがロック状態となった場合においても、モータの要求トルクに応じた昇圧比で昇圧コンバータが昇圧動作を行なうと、インバータの特定のスイッチング素子には、インバータ入力電圧の大きさに比例して大きな電流が流れて損傷する可能性がある。
【００１１】
一方、モータのロック時には昇圧比を一律に一定値まで低下させる電圧変換制御を行なう構成とすると、モータのトルク不足によってロック状態から脱出することができない場合が起こり得る。
【００１２】
したがって、モータのロック時においては、昇圧コンバータについても、インバータへの熱的影響と車両の走行確保とを考慮し、昇圧比を適正に設定する電圧変換制御を行なうことが必要であることは明らかである。なお、上記の特許文献１〜３において、昇圧コンバータの電圧変換制御についての検討はなされていない。
【００１３】
それゆえ、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、昇圧コンバータの適正な電圧変換制御により、モータロック時のインバータの熱的保護が可能なモータ駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明によれば、モータ駆動装置は、内燃機関に連結された第１のモータジェネレータと、車両の駆動軸に連結された第２のモータジェネレータと、第１および第２のモータジェネレータをそれぞれ駆動制御する第１および第２の駆動回路と、第１および第２の駆動回路に共通に設けられ、電源と第１および第２の駆動回路との間で電圧変換を行なうことにより第１および第２の駆動回路の入力電圧を可変する電圧変換器と、第１および第２の駆動回路の入力電圧が、第１または第２のモータジェネレータの要求出力に基づいた目標値となるように電圧変換を制御する制御装置とを備える。制御装置は、第２のモータジェネレータのロック状態を検出するロック状態検出手段と、第２のモータジェネレータのロック状態検出に応じて、第２の駆動回路を流れる電流が所定値を超えないように、第１のモータジェネレータの要求出力に応じて誘起される第１および第２の駆動回路の入力電圧を制限する電圧制限手段とを含む。
【００１５】
上記のモータ駆動装置によれば、第２のモータジェネレータがロック状態のとき、第１のモータジェネレータの要求出力（内燃機関の要求出力から第１のモータジェネレータに要求される出力）に応じて誘起された高い入力電圧を受けて第２の駆動回路の特定の素子に過大な電流が流れるのを防止することができる。その結果、第２の駆動回路を過熱から保護することができる。
【００１６】
好ましくは、電圧制限手段は、内燃機関において第２のモータジェネレータをロック状態から脱出させるのに必要な駆動力が確保されるように、第１および第２の駆動回路の入力電圧を制限する。
【００１７】
好ましくは、電圧制限手段は、第２のモータジェネレータをロック状態から脱出させるのに必要な駆動力に基づいて算出される第１のモータジェネレータの要求トルクが確保されるように、第１および第２の駆動回路の入力電圧を制限する。
【００１８】
上記のモータ駆動装置によれば、第２の駆動回路を過熱させることなく、第２のモータジェネレータをロック状態から脱出させることができる。
【００１９】
好ましくは、電圧制限手段は、第２の駆動回路に流れる電流が所定値以下となると判断されたとき、電圧変換の目標値を、第１のモータジェネレータの要求出力に基づいて設定する。一方、電圧制限手段は、第２の駆動回路に流れる電流が所定値を越えると判断されたとき、電圧変換の目標値を、第１のモータジェネレータの要求出力に基づいた目標値よりも低電圧であって、かつ第１のモータジェネレータの要求トルクに略等しい出力トルクが得られるように設定する、
上記のモータ駆動装置によれば、第１のモータジェネレータの要求出力と第２の駆動回路への熱的影響とを比較考量して電圧変換の目標値が設定されるため、従来の要求トルクのみに基づいた電圧変換制御に対して、第２の駆動回路の熱的保護が確保される。
【００２０】
好ましくは、電圧制限手段は、第１のモータジェネレータの出力可能な最大トルクと第１の駆動回路の入力電圧との関係を示すマップを予め有し、第２の駆動回路に流れる電流が所定値を越えると判断されたとき、マップから、第１の駆動回路の入力電圧が第１のモータジェネレータの要求出力に基づいた目標値よりも低電圧であって、かつ、第１のモータジェネレータの要求トルクに略等しい出力トルクが得られる関係を選択し、選択した関係に基づいて電圧変換の目標値を設定する。
【００２１】
上記のモータ駆動装置によれば、既知の第１のモータジェネレータの出力性能に基づいて、第１の駆動回路の入力電圧の目標値を第１のモータジェネレータの要求トルクが満たされる範囲で低下させることから、適正かつ効率的な電圧制御が可能となる。
【００２２】
好ましくは、電圧制限手段は、第２のモータジェネレータのロック状態脱出が検出されるまで、電圧変換の目標値を、所定の期間ごとに所定の増加量で増加させる。
【００２３】
上記のモータ駆動装置によれば、電圧変換の目標値を段階的に増加させることにより、第２の駆動回路の特定の素子を流れる電流が急増して熱的破壊されるのが防止される。
【００２４】
好ましくは、所定の増加量は、第２の駆動回路を流れる電流が所定容値を越えないように設定される。
【００２５】
上記のモータ駆動装置によれば、第２の駆動回路の特定の素子の温度上昇を考慮して電圧変換の目標値の増加量が設定されるため、第２の駆動回路を確実に保護することができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、第２のモータジェネレータがロック状態のとき、エンジンに連結される第１のモータジェネレータを駆動制御する第１の駆動回路の入力電圧は、第１のモータジェネレータの要求出力と当該入力電圧が第２の駆動回路に及ぼす熱的影響とを比較考量して設定される。これにより、第１のモータジェネレータの要求出力に応じて誘起された高い入力電圧を受けて第２の駆動回路の特定の素子に過大な電流が流れるのを防止することができる。その結果、第２の駆動回路を過熱から保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２８】
図１は、この発明の実施の形態によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
図１を参照して、モータ駆動装置１００は、ハイブリッド自動車に搭載される。モータ駆動装置１００は、バッテリＢと、昇圧コンバータ１２と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、インバータ１４，３１と、電圧センサ１０，２０と、電流センサ２４，２８と、制御装置３０とを備える。
【００２９】
エンジンＥＮＧは、ガソリンなどの燃料の燃焼エネルギーを源として駆動力を発生する。エンジンＥＮＧの発生する駆動力は、図１の太斜線で示すように、動力分割機構６０により、２つの経路に分割される。一方は、図示しない減速機を介して車輪を駆動する駆動軸に伝達する経路である。もう一方は、モータジェネレータＭＧ１へ伝達する経路である。
【００３０】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、発電機としても電動機としても機能し得るが、以下に示すように、モータジェネレータＭＧ１は、主として発電機として動作し、モータジェネレータＭＧ２は、主として電動機として動作する。
【００３１】
詳細には、モータジェネレータＭＧ１は、三相交流回転機であり、加速時において、エンジンＥＮＧを始動する始動機として用いられる。このとき、モータジェネレータＭＧ１は、バッテリＢからの電力の供給を受けて電動機として駆動し、エンジンＥＮＧをクランキングして始動する。
【００３２】
さらに、エンジンＥＮＧの始動後において、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構６０を介して伝達されたエンジンＥＮＧの駆動力によって回転されて発電する。
【００３３】
モータジェネレータＭＧ１の発電した電力は、車両の運転状態やバッテリＢの充電量によって使い分けられる。たとえば、通常走行時や急加速時においては、モータジェネレータＭＧ１の発電した電力は、そのままモータジェネレータＭＧ２を駆動させる電力となる。一方、バッテリＢの充電量が所定の値よりも低いときには、モータジェネレータＭＧ１の発電した電力は、インバータ１４によって交流電力から直流電力に変換されて、バッテリＢに蓄えられる。
【００３４】
モータジェネレータＭＧ２は、三相交流回転機であり、バッテリＢに蓄えられた電力およびモータジェネレータＭＧ１が発電した電力の少なくともいずれか一方によって駆動される。モータジェネレータＭＧ２の駆動力は、減速機を介して車輪の駆動軸に伝達される。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、エンジンＥＮＧをアシストして車両を走行させたり、自己の駆動力のみによって車両を走行させたりする。
【００３５】
また、車両の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ２は、減速機を介して車輪により回転されて発電機として動作する。このとき、モータジェネレータＭＧ２により発電された回生電力は、インバータ３１を介してバッテリＢに充電される。
【００３６】
昇圧コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１の一方端はバッテリＢの電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続されている。
【００３７】
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とから成る。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、およびＷ相アーム１７は、電源ラインとアースラインとの間に並列に設けられる。
【００３８】
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。また、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００３９】
各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中性点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００４０】
インバータ３１は、インバータ１４と同様の構成から成る。
バッテリＢは、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。他にも、バッテリＢは、燃料電池またはキャパシタであっても良い。電圧センサ１０は、バッテリＢから出力される直流電圧Ｖｂを検出し、その検出した直流電圧Ｖｂを制御装置３０へ出力する。
【００４１】
コンデンサＣ１は、バッテリＢから供給された直流電圧Ｖｂを平滑化し、その平滑化した直流電圧Ｖｂを昇圧コンバータ１２へ供給する。
【００４２】
昇圧コンバータ１２は、コンデンサＣ１から供給された直流電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサＣ２へ供給する。より具体的には、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＭＣを受けると、信号ＰＷＭＣによってＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じて直流電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサＣ２に供給する。
【００４３】
また、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＭＣを受けると、コンデンサＣ２を介してインバータ１４および／またはインバータ３１から供給された直流電圧を降圧してバッテリＢを充電する。
【００４４】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１４，３１へ供給する。電圧センサ２０は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍ（インバータ１４，３１への入力電圧に相当する。以下同じ。）を検出し、その検出した出力電圧Ｖｍを制御装置３０へ出力する。
【００４５】
インバータ１４は、コンデンサＣ２を介してバッテリＢから直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１に従ったトルクを発生するように駆動される。
【００４６】
また、インバータ１４は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２へ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００４７】
インバータ３１は、コンデンサＣ２を介してバッテリＢから直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２に従ったトルクを発生するように駆動される。
【００４８】
また、インバータ３１は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２へ供給する。
【００４９】
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。電流センサ２８は、モータジェネレータＭＧ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御装置３０へ出力する。
【００５０】
制御装置３０は、図示しない外部ＥＣＵ（Electrical Control Unit）からトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を受け、電圧センサ１０から直流電圧Ｖｂを受け、電圧センサ２０から昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍ（すなわち、インバータ１４，３１への入力電圧）を受け、電流センサ２４からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電流センサ２８からモータ電流ＭＣＲＴ２を受ける。
【００５１】
制御装置３０は、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ１およびモータ電流ＭＣＲＴ１に基づいて、後述する方法によりインバータ１４がモータジェネレータＭＧ１を駆動するときにインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１４へ出力する。
【００５２】
また、制御装置３０は、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ２およびモータ電流ＭＣＲＴ２に基づいて、後述する方法によりインバータ３１がモータジェネレータＭＧ２を駆動するときにインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３１へ出力する。
【００５３】
さらに、制御装置３０は、インバータ１４（または３１）がモータジェネレータＭＧ１（またはＭＧ２）を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）、モータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、後述する方法により昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
【００５４】
図２は、図１における制御装置３０の機能ブロック図である。
図２を参照して、制御装置３０は、インバータ制御手段３０１，３０２と、コンバータ制御回路３０３とを含む。
【００５５】
インバータ制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および入力電圧Ｖｍに基づいて信号ＰＷＭＩ１を生成してインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００５６】
より具体的には、インバータ制御手段３０１は、入力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて、モータジェネレータＭＧ１の各相コイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果に基づいてインバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩ１を生成する。そして、インバータ制御回路３０１は、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータの各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００５７】
これにより、インバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、スイッチング制御され、モータジェネレータＭＧ１が指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１の各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値ＴＲ１に応じたモータトルクが出力される。
【００５８】
インバータ制御手段３０２は、入力電圧Ｖｍ，モータ回転数ＭＲＮ２およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果に基づいてインバータ３１の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩ２を生成する。そして、インバータ制御回路３０２は、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００５９】
これにより、インバータ３１の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、スイッチング制御され、モータジェネレータＭＧ２が指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２の各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値ＴＲ２に応じたモータトルクが出力される。
【００６０】
コンバータ制御手段３０３は、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）、モータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）、直流電圧Ｖｂ、直流電流Ｉｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて、後述する方法によって信号ＰＷＭＣを生成し、その生成した信号ＰＷＭＣを昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【００６１】
図３は、図２におけるインバータ制御手段３０１，３０２の機能ブロック図である。
図３を参照して、インバータ制御手段３０１（または３０２）は、モータ制御用相電圧演算部４０と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２とを含む。
【００６２】
モータ制御用相電圧演算部４０は、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍ、すなわち、インバータ１４（または３１）への入力電圧を電圧センサ２０から受け、モータジェネレータＭＧ１（またはＭＧ２）の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）を電流センサ２４（または２８）から受け、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）を外部ＥＣＵから受ける。そして、モータ制御用相電圧演算部４０は、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）および電圧Ｖｍに基づいて、モータジェネレータＭＧ１（またはＭＧ２）の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力する。
【００６３】
インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、モータ制御用相電圧演算部４０から受けた計算結果に基づいて、実際にインバータ１４（または３１）の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩ１（またはＰＷＭＩ２）を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１（またはＰＷＭＩ２）をインバータ１４（または３１）の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００６４】
これにより、インバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、スイッチング制御され、モータジェネレータＭＧ１が指令されたトルクを出力するように、モータジェネレータＭＧ１の各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値ＴＲ１に応じたモータトルクが出力される。
【００６５】
モータジェネレータＭＧ２においても同様に、インバータ３１の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８がスイッチング制御されることにより、各相を流れるモータ駆動電流が制御されてトルク指令値ＴＲ２に応じたモータトルクが出力される。
【００６６】
しかしながら、ハイブリッド自動車においては、登坂時にアクセルペダルの踏込み量不足などによって、走行駆動用のモータジェネレータＭＧ２が、モータ回転数ＭＲＮ２が略零となるロック状態となる場合がある。そして、モータジェネレータＭＧ２がロック状態となると、モータジェネレータＭＧ２の各相をモータ駆動電流の大きさおよび方向が固定されるため、モータジェネレータＭＧ２を駆動制御するインバータ３１の特定のＮＰＮトランジスタには大きな電流が集中して流れることになる。そのため、特定のＮＰＮトランジスタは、急激な素子温度の上昇により損傷する可能性がある。
【００６７】
さらに、モータジェネレータＭＧ２がロック状態になると、車両の運転者は、アクセルペダルをさらに踏込むことによって車両駆動力を増加させて、ロック状態を脱出しようと試みる場合が生じる。このとき、運転者の操作に応じてアクセル開度が増加するに従って車両の駆動軸に要求される動力が増加すると、これに見合う動力が出力されるようにエンジンＥＮＧが運転制御される。
【００６８】
そして、エンジンＥＮＧに要求される要求パワーに基づいてエンジンＥＮＧの運転ポイント（目標回転数、目標トルク）が設定されると、この設定された運転ポイントでエンジンＥＮＧが運転されるようにモータジェネレータＭＧ１が駆動制御される。具体的には、エンジンＥＮＧの目標回転数および目標トルクに基づいて、発電機として機能するモータジェネレータＭＧ１の発電すべき電力量が求められると、その発電すべき電力量をモータ回転数で除することにより目標トルク（トルク指令値ＴＲ１）が算出される。そして、その算出されたトルク指令値ＴＲ１に従ったトルクを出力するように、インバータ１４によってモータジェネレータＭＧ１の各相に流れる電流が制御される。
【００６９】
このように、モータジェネレータＭＧ２がロック状態のときには、エンジンＥＮＧの要求パワーの増加に伴なってトルク指令値ＴＲ１が増加する。そして、トルク指令値ＴＲ１とモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、モータジェネレータＭＧ１を駆動するのに必要な電圧（モータ駆動電圧）が決定されると、インバータ１４の入力電圧Ｖｍをこの決定したモータ駆動電圧と一致させるために、昇圧コンバータ１２による昇圧動作が実行される。すなわち、昇圧コンバータ１２は、エンジンＥＮＧの要求パワーから導出されたモータ駆動電圧と電源電圧との電圧比を昇圧比とし、この昇圧比に基づいてＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２がスイッチング制御される。
【００７０】
ここで、図１から明らかなように、モータジェネレータＭＧ１の駆動電圧であるインバータ１４の入力電圧Ｖｍは、同時にインバータ３１の入力電圧でもある。そのため、モータジェネレータＭＧ２がロック状態において、高いモータ駆動電圧が誘起されると、インバータ３１においては、特定のＮＰＮトランジスタを流れる電流が急増し、過熱による損傷の可能性が高くなる。したがって、インバータ３１を過熱から保護するためには、これまで車両の状態（運転者のアクセルペダル操作など）に基づいて決定されていたモータ駆動電圧を、インバータ３１に流れる電流量を考慮して決定することが必要となる。
【００７１】
そこで、この発明によるモータ駆動装置１００は、モータジェネレータＭＧ２がロック状態のときには、インバータ３１の入力電圧Ｖｍが所定のしきい値以下となるように、モータジェネレータＭＧ１の駆動電圧を制限する構成とする。これは、以下に述べるように、コンバータ制御手段３０３において、昇圧コンバータ１２における昇圧比を、モータ駆動電圧の電圧レベルに応じて維持または低下させる制御を行なうことにより実現される。
【００７２】
これによれば、モータジェネレータＭＧ２がロック状態となったときでも、インバータ３１の特定のスイッチング素子に過大な電流が流れるのが抑えられるため、インバータ３１を過熱から保護することができる。なお、所定のしきい値とは、インバータ３１の特定のＮＰＮトランジスタを流れる電流が熱的許容値を下回るときのインバータ３１の入力電圧Ｖｍに設定される。
【００７３】
ところが、単に昇圧比を低下させて入力電圧Ｖｍを制限するのみでは、エンジンＥＮＧの出力可能なパワーが不足して車両がロック状態から脱出できない可能性が生じる。すなわち、インバータ３１の入力電圧Ｖｍは、同時にモータジェネレータＭＧ１を駆動制御するインバータ１４の入力電圧に値することから、単に昇圧比を低下させて入力電圧Ｖｍを制限するのみでは、モータジェネレータＭＧ１の要求トルクを満たすことができなくなってしまう。
【００７４】
したがって、コンバータ制御手段３０３は、上述の電圧制限において、モータジェネレータＭＧ２をロック状態から脱出させるのに必要な駆動力が確保される範囲において、昇圧比を低下させる構成とする。具体的には、後述するように、モータジェネレータＭＧ１の出力可能な最大トルクと入力電圧Ｖｍとの相関を用いることによって、インバータ３１の熱的保護および車両の走行を両立し得る最適な昇圧比を設定する。
【００７５】
図４は、図２におけるコンバータ制御手段３０３の機能ブロック図である。
図４を参照して、コンバータ制御手段３０３は、電圧指令演算部５０と、コンバータ用ディーティ比演算部５２と、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部５４と、ロック状態判定部５６と、電圧制限部５８とを含む。
【００７６】
電圧指令演算部５０は、外部ＥＣＵから電圧制限部５８を介して入力されたトルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）とモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）とに基づいて、インバータ入力電圧の最適値（目標値）、すなわち昇圧コンバータ１２の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを決定し、その決定した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティ比演算部５２へ出力する。
【００７７】
コンバータ用デューティ比演算部５２は、電圧指令演算部６０から電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを受け、電圧センサ１０から直流電圧Ｖｂを受けると、直流電圧Ｖｂに基づいて、インバータ１４（または３１）の入力電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍに設定するためのデューティ比ＤＲを演算する。そして、コンバータ用デューティ比演算部６２は、その演算したデューティ比ＤＲを、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部５４へ出力する。
【００７８】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部５４は、コンバータ用デューティ比演算部６２からのデューティ比ＤＲに基づいて昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＣを生成し、その生成した信号ＰＷＭＣを昇圧コンバータ１２へ出力する。
【００７９】
ロック状態判定部５６は、外部ＥＣＵからのモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２がロック状態であるか否かを判定する。詳細には、ロック状態判定部５６は、零近傍の所定の回転数をしきい値として予め有しており、モータ回転数ＭＲＮ２が所定の回転数以下のとき、モータジェネレータＭＧ２がロック状態であると判定する。そして、ロック状態判定部５６は、モータジェネレータＭＧ２がロック状態であることを示す信号ＬＯＣＫを電圧制限部５８へ出力する。
【００８０】
さらに、ロック状態判定部５８は、信号ＬＯＣＫを車両の運転席近傍に設けられた表示手段（図示せず）へ出力する。したがって、車両の運転者は、表示手段を介して、モータジェネレータＭＧ２がロック状態となったこと、およびエンジンＥＮＧの出力パワーに制限が課されることを知ることができる。
【００８１】
一方、ロック状態判定部５６は、モータ回転数ＭＲＮ２が所定の回転数を上回るとき、モータジェネレータＭＧ２がロック状態でないと判定し、その判定結果を指示する信号ＵＮＬＯＣＫを電圧制限部５８へ出力する。さらに、モータジェネレータＭＧ２のロック状態の判定後に、モータ回転数ＭＲＮ２が再び所定の回転数を超えたことを検出してロック状態を脱したと判定された場合においても、ロック状態判定部５６は、その判定結果を指示する信号ＵＮＬＯＣＫを電圧制限部５８および図示しない表示手段へ出力する。
【００８２】
電圧制限部５８は、ロック状態判定部５６からモータジェネレータＭＧ２がロック状態であることを示す信号ＬＯＣＫを受けると、昇圧コンバータ１２における昇圧比を維持または低下させる電圧制限を実行する。
【００８３】
詳細には、電圧制限部５８は、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１とモータ回転数ＭＲＮ１とを図５のモータジェネレータＭＧ１の出力特性に照らし合わせる。そして、電圧制限部５８は、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮから導出されるモータ駆動電圧（インバータ入力電圧Ｖｍに相当）と同等、もしくはそれを下回る電圧を、制限後のモータ駆動電圧に設定する。
【００８４】
図５は、モータジェネレータＭＧ１の出力特性を示す図である。
図５を参照して、モータジェネレータＭＧ１において、出力可能な最大トルクとモータ回転数ＭＲＮ１との関係は、モータ駆動電圧（インバータ入力電圧Ｖｍに相当）の大小に対応した複数の曲線ＬＮ１〜ＬＮ４で表わされる。例えば、曲線ＬＮ１は、インバータ入力電圧Ｖｍが入力可能な最大電圧である６５０Ｖのときの最大トルクとモータ回転数ＭＲＮ１との関係を示す。そして、インバータ入力電圧Ｖｍが６５０Ｖから下がるに従って、最大トルクとモータ回転数ＭＲＮ１との関係は、曲線ＬＮ２→ＬＮ３→ＬＮ４で示すように、モータ出力が次第に低くなる方向に遷移する。
【００８５】
ここで、モータジェネレータＭＧ２のロック状態が判定されると、上述したように、運転者の操作に応じてエンジンＥＮＧの要求パワーが増加する。そして、エンジンＥＮＧの要求パワー（目標回転数および目標トルク）を満たすように、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１が設定される。たとえば図５において、点Ｐ０がモータジェネレータＭＧ１の動作点（最大トルクおよびモータ回転数ＭＲＮ１）に設定された場合を考える。点Ｐ０は、図５から明らかなように、高回転領域に存在しており、かつ、曲線ＬＮ１〜ＬＮ４のいずれの関係上にも位置していない。そのため、モータ駆動電圧としては、最大電圧６５０Ｖよりも高いことが予想される。したがって、点Ｐ０がモータジェネレータＭＧ１の動作点に設定されると、モータジェネレータＭＧ２側のインバータ３１においては、特定のスイッチング素子が過電流によって損傷するおそれがある。
【００８６】
そこで、この発明によるコンバータ制御手段３０３は、図５の点Ｐ０のように高いモータ駆動電圧が必要とされる動作点が設定される場合においては、図５の出力特性の中から、点Ｐ０と同等のトルクが維持され、かつ、モータ駆動電圧がより低い動作点（たとえば図５の点Ｐ１に相当）を、モータジェネレータＭＧ１の動作点として新たに設定するものとする。
【００８７】
具体的には、コンバータ制御手段３０３において、電圧制限部５８は、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１から導出されるモータ駆動電圧が所定のしきい値を上回るときには、図５のモータ出力特性の中から選択された動作点Ｐ１に対応するモータ駆動電圧（５００Ｖ）を制限後のモータ駆動電圧に設定する。そして、この動作点Ｐ１に対応する最大トルクおよびモータ回転数ＭＲＮ１を、電圧制限後のトルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮとして電圧指令演算部５０へ出力する。
【００８８】
ここで、点Ｐ０と同等のトルクを維持することとしたのは、点Ｐ０に対してモータ駆動電圧を低下させたにも関わらず、トルクを増加させると、インバータ３１を流れる電流を却って増加させることとなり、インバータ３１を過熱から保護する本来の趣旨に反することによる。
【００８９】
また、動作点を点Ｐ０に最も近い曲線ＬＮ４上の点Ｐ１に設定したのは、モータ駆動電圧を大きく低下させることによって、モータ出力が減少し、エンジンＥＮＧにおいてロック状態を脱出するためのパワーを確保できなくなることを考慮したものである。
【００９０】
これに対し、エンジンＥＮＧの要求パワーが相対的に小さいために、この要求パワーに基づいて設定されるモータジェネレータＭＧ１の駆動電圧が所定のしきい値以下となるときには、電圧制限部５８は、昇圧比を低下させることなく（すなわち、昇圧比を維持する）、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１をそのまま電圧指令演算部５０へ出力する。電圧指令演算部５０は、エンジンＥＮＧの要求パワーから算出されたトルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１から電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを算出してコンバータ用デューティ比演算部６２へ出力する。
【００９１】
そして、エンジンＥＮＧの発生した動力によってモータジェネレータＭＧ２がロック状態から脱出すると、ロック状態判定部５６は、ロック状態を脱したことを示す信号ＵＮＬＯＣＫを電圧制限部５８へ出力する。電圧制限部５８は、信号ＵＮＬＯＣＫを受けると、上述したモータ駆動電圧の電圧制限を解除し、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１とモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを設定する通常の電圧制御へと復帰する。
【００９２】
一方、エンジンＥＮＧの動力によってもモータジェネレータＭＧ２がロック状態から脱出できない場合は、電圧制限部５８は、インバータ３１に過電流が流れないことに留意しながら、モータ駆動電圧を段階的に増加させる。
【００９３】
図６は、この発明によるモータ駆動電圧の電圧制限を説明するためのタイミングチャートである。
【００９４】
図６を参照して、時刻ｔ０においてモータジェネレータＭＧ２がロック状態になると、モータジェネレータＭＧ２の各相を流れるモータ電流ＭＣＲＴ２は、それまでの正弦波状の交流電流から、定格電流を大きく上回る一定値に固定された直流電流となる。この大電流が継続的にインバータ３１の特定のスイッチング素子に流れると、インバータ３１が熱的破壊されるおそれがある。
【００９５】
そこで、コンバータ制御手段３０３は、上述したように、モータ駆動電圧を維持または低下させる電圧制限を行なうことによって、モータ電流ＭＣＲＴ２を低減させる。たとえば図６のように、時刻ｔ０直前のモータ駆動電圧（インバータ入力電圧）Ｖｍ＊が所定のしきい値Ｖｍ＿ｓｔｄよりも高いときには、コンバータ制御手段３０３は、所定のしきい値Ｖｍ＿ｓｔｄよりも低い電圧Ｖｍ０となるように昇圧コンバータ１２の昇圧比を低下させる。
【００９６】
そして、時刻ｔ０以降の時刻ｔ１においてインバータ入力電圧Ｖｍが電圧Ｖｍ０に低下すると、モータ電流ＭＣＲＴ２が減少してインバータ３１の過熱が防止される。一方、エンジンＥＮＧのパワーが不足して未だロック状態から脱出できないと判断されると、コンバータ制御手段３０３は、インバータ入力電圧Ｖｍを、モータ電流ＭＣＲＴ２が急増しない範囲において段階的に増加させる。具体的には、電圧制限部５８は、一定時間おきに、電流センサ２８で検出されたモータ電流ＭＣＲＴ２が所定のしきい値を超えないように、インバータ入力電圧ＶｍをΔＶｍ１だけ増加させる。そして、時刻ｔｎにおいて、モータジェネレータＭＧ２がロック状態から脱出したと判定されると、電圧制限部５８は、かかる電圧制限を解除して通常の制御に復帰する。
【００９７】
このような構成とすることにより、インバータ３１を過熱から保護しながら、モータジェネレータＭＧ２をロック状態から確実に脱出させることが可能となる。
【００９８】
図７は、この発明の実施の形態によるモータ駆動電圧の電圧制限を説明するためのフローチャートである。
【００９９】
図７を参照して、ロック状態判定部５６は、モータ回転数ＭＲＮ２が所定の回転数を下回ったことを検出してモータジェネレータＭＧ２がロック状態であると判定する（ステップＳ０１）。ロック状態判定部５６は、その判定結果を示す信号ＲＯＣＫを生成して電圧制限部５８および表示手段へ出力する。
【０１００】
電圧制限部５８は、ロック状態判定部５６から信号ＲＯＣＫを受け、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１を受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１は、運転者の操作（アクセルペダル踏込み量など）から算出されたエンジンＥＮＧの要求パワーＰｅ＊に基づいて、外部ＥＣＵにより設定されたものである（ステップＳ０２）。
【０１０１】
電圧制限部５８は、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１とモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、インバータ入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｍ＊（昇圧コンバータ１２の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍに相当）を導出する（ステップＳ０３）。
【０１０２】
次に、電圧制限部５８は、算出した目標電圧Ｖｍ＊が所定のしきい値Ｖｄｃ＿ｓｔｄ以上であるか否かを判断する（ステップＳ０４）。そして、ステップＳ０４において、目標電圧Ｖｍ＊が所定のしきい値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ以上であると判断されると、電圧制限部５８は、算出した目標電圧Ｖｍ＊よりも低い電圧Ｖｍ０をインバータ入力電圧Ｖｍの目標値（電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ）に設定する（ステップＳ０５）。電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの設定は、電圧制限部５８が図５のモータジェネレータＭＧ１の出力特性をマップとして有しており、マップの中から、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１で決まる動作点に対して、同等のトルクが得られ、かつエンジンＥＮＧのパワーが確保される動作点を選択すること、および電圧指令演算部５０が選択された動作点の最大トルクおよびモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを算出することにより行なわれる。
【０１０３】
一方、ステップＳ０４において導出された目標電圧Ｖｍ＊が所定のしきい値Ｖｄｃ＿ｓｔｄよりも小さいと判断されると、電圧制限部５８は、上述した電圧制限を行なうことなく、目標電圧Ｖｍ＊を電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍに設定する（ステップＳ０６）。
【０１０４】
そして、ステップＳ０５またはＳ０６において設定された電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍはコンバータ用デューティ比演算部５２へ出力される。コンバータ用デューティ比演算部５２は、電圧指令演算部５０からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧センサ１０からの直流電圧Ｖｂに基づいて、インバータ１４の入力電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍに設定するためのデューティ比ＤＲを演算する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６４は、コンバータ用デューティ比演算部６２からのデューティ比ＤＲに基づいて昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＣを生成し、その生成した信号ＰＷＭＣを昇圧コンバータ１２へ出力する（ステップＳ０７）。
【０１０５】
そして、昇圧コンバータ１２によって目標電圧Ｖｍ＊もしくは目標電圧Ｖｍ＊よりも低い電圧Ｖｍ０に制御された入力電圧Ｖｍを受けてインバータ１４がモータジェネレータＭＧ１を駆動制御する。エンジンＥＮＧからは所定のパワーＰｅが出力される。
【０１０６】
そして、ステップＳ０８において、エンジンＥＮＧから出力されるパワーＰｅが所望の要求パワーＰｅ＊を満たしたことに応じて、モータジェネレータＭＧ２がロック状態から脱出したと判定されると（ステップＳ１３）、電圧制限部５８は、インバータ入力電圧Ｖｍの電圧制限を解除する（ステップＳ１４）。
【０１０７】
一方、ステップＳ０８において、エンジンＥＮＧの出力パワーＰｅが要求パワーＰｅ＊を下回ると判定されると、電圧制限部５８は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを段階的に増加する（ステップＳ０９）。すなわち、一定期間経過後において、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍは、所定の電圧ΔＶｍ１を付加された電圧に設定される。これにより、新たに設定された電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍに基づいて生成された信号ＰＷＭＣにより、昇圧コンバータ１２がスイッチング制御される（ステップＳ１０）。なお、電圧制限部５８は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍに応じた入力電圧Ｖｍによってインバータ３１を流れる電流ＭＣＲＴ２が所定の熱的許容値Ｉ＿ｓｔｄを超えると判断されると、さらに一定期間経過後において、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍから所定の電圧ΔＶｍ２だけ減少させた電圧を新たに電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍに設定する（ステップＳ１２）。そして、減少した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍに基づいて昇圧コンバータ１２のスイッチング制御が行なわれる（ステップＳ０７）。
【０１０８】
以上のステップＳ０７からＳ１２の動作は、ステップＳ１３において、モータジェネレータＭＧ２がロック状態から脱出したと判定されるまで繰り返し実行される。すなわち、インバータ入力電圧Ｖｍは、モータ電流ＭＣＲＴ２が熱的許容値Ｉ＿ｓｔｄを超えない範囲において、段階的に増加または減少される。
【０１０９】
以上のように、この発明の実施の形態によれば、走行駆動用のモータジェネレータＭＧ２がロック状態となったときに、モータジェネレータＭＧ２を駆動制御するインバータの特定のスイッチング素子に高電流が流れるのを抑制することができる。その結果、インバータの小型化を図ることが可能となる。
【０１１０】
さらに、ロック状態において、エンジンに接続されるモータジェネレータＭＧ１のモータ駆動電圧は車両の走行に影響しない範囲で制限されるため、エンジンパワーの不足によってしてロック状態から脱出できないという不具合が生じることがない。
【０１１１】
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、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。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
この発明は、ハイブリッド自動車に搭載されるモータ駆動装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】この発明の実施の形態によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図２】図１における制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図２におけるインバータ制御手段３０１，３０２の機能ブロック図である。
【図４】図２におけるコンバータ制御手段３０３の機能ブロック図である。
【図５】モータジェネレータＭＧ１の出力特性を示す図である。
【図６】この発明によるモータ駆動電圧の電圧制限を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】この発明の実施の形態によるモータ駆動電圧の電圧制限を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１４】
１０，２０  電圧センサ、１２  昇圧コンバータ、１４，３１  インバータ、１５  Ｕ相アーム、１６  Ｖ相アーム、１７  Ｗ相アーム、２４，２８  電流センサ、３０  制御装置、４０  モータ制御用相電圧演算部、４２  インバータ用ＰＷＭ信号変換部、５０  電圧指令演算部、５２  コンバータ用デューティ比演算部、５４  コンバータ用ＰＷＭ信号変換部、５６  ロック状態判定部、５８  電圧制限部、６０  動力分割機構、１００  モータ駆動装置、３０１，３０２  インバータ制御手段、３０３  コンバータ制御手段、Ｂ  バッテリ、Ｑ１〜Ｑ８  ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、ＥＮＧ  エンジン、Ｌ１  インダクタ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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