(57)【要約】【課題】モータロック異常時における駆動回路の熱的保護を確実に実行可能なモータ駆動装置を提供する。【解決手段】ＨＶＥＣＵ１００は、回転数センサ３０からフィードバックされるモータ回転数ＭＲＮ１に対してモータジェネレータＭＧ１が出力可能な最大トルクを上限値として、要求トルクＴ１ｒｅｑを決定する。ＭＧＥＣＵ２００は、要求トルクＴ１ｒｅｑに従ってモータ駆動電流の制御を行なう。ＨＶＥＣＵ１００は、零近傍となる回転数領域における要求トルクＴ１ｒｅｑの上限値を、最大トルクよりも小さく、かつ、インバータ１０の通過電流が所定の許容値以下となる許容トルクに予め制限しておく。これにより、ＭＧ１ロック異常の発生が判断されるまでの間に、要求トルクＴ１ｒｅｑの上昇に応じてインバータ１０の熱負荷が増大し、インバータ１０の劣化が無駄に進行するのを抑制することができる。【選択図】図２
2007331646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を始動するためのモータと、
前記モータを駆動制御する駆動回路と、
前記モータの回転数を検出する回転数センサと、
前記モータが要求トルクを出力するように前記駆動回路を制御するための制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記内燃機関の始動指令に応答して、前記回転数の検出値に基づいて前記モータの出力可能な最大トルクを上限値として前記要求トルクを決定する要求トルク決定手段と、
前記モータの出力トルクが前記要求トルクに一致するように前記駆動回路を流れる駆動電流を制御するモータ制御手段と、
前記回転数の検出値が所定の閾値以下のとき、前記上限値を前記最大トルクよりも小さい所定の許容トルクに制限して前記要求トルクを決定する要求トルク制限手段とを含む、モータ駆動装置。
【請求項２】
前記要求トルク制限手段は、前記許容トルクを、前記駆動電流が所定の許容値以下となり、かつ、前記内燃機関が正常であるときに前記内燃機関を始動するのに必要な駆動力を確保可能なトルクに設定する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記要求トルク決定手段を実行可能に設けられた第１の制御装置と、
前記要求トルク制限手段と前記モータ制御手段とを実行可能に設けられた第２の制御装置と、
前記第１の制御装置と前記第２の制御装置との間で通信可能に設けられた通信手段とを含む、請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記要求トルク決定手段は、前記回転数と前記最大トルクとの関係を示す第１のマップを予め有し、前記第１のマップの中から、前記回転数の検出値に対応する前記最大トルクを前記上限値として抽出し、
前記要求トルク制限手段は、前記回転数と前記最大トルクとの関係のうち、前記回転数が前記所定の閾値以下のときの前記最大トルクが前記許容トルクに置換されたものを第２のマップとして予め有し、前記第２のマップの中から、前記回転数の検出値に対応する前記最大トルクまたは前記許容トルクを前記上限値として抽出する、請求項３に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
モータ制御手段は、前記要求トルクが所定値以上となり、かつ、前記回転数の検出値が所定値以下となる状態が所定の期間継続したことに応じて、前記モータがロック異常であると判定する判定手段を含み、
前記判定手段は、前記ロック異常の判定結果を、前記通信手段を介して前記要求トルク決定手段に出力し、
前記要求トルク決定手段は、前記ロック異常の判定結果に応じて前記モータを停止状態とする、請求項４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、内燃機関を始動するためのモータを駆動する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）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】
このようなハイブリッド車両においては、運転者のアクセル操作量に関係なく、エンジンによる運転とモータによる運転とが自動的に切換えられて、最も効率が良くなるように制御される。つまり、エンジンとモータとをそれぞれ単独、または協同して動作させることにより、燃費向上や排気ガスの大幅な抑制が実現される。
【０００４】
このように、ハイブリッド車両のエンジンは、走行中においても間欠駆動が行なわれることになる。このときのエンジンの始動は、エンジンに連結されたモータジェネレータに直流電源から電力を供給し、モータジェネレータをモータとして駆動させることにより行なわれる。すなわち、モータジェネレータによりクランクシャフトを回転させてエンジンを始動させる。
【０００５】
しかしながら、エンジン、もしくはエンジンとモータジェネレータとを連結する遊星歯車機構が焼付きを起こして回転不良となっているときには、モータジェネレータがトルクを付与することによってもクランクシャフトが回らない現象が生じる場合がある。この場合、モータジェネレータには、起動トルク指令を与えても回転数が上がらない、いわゆるモータロック異常が発生する。このモータロック異常の状態でさらにモータジェネレータを駆動させると、インバータの特定のスイッチング素子には過大な直流電流が流れることになり、当該スイッチング素子の熱負荷が急激に増加する。
【０００６】
このようなモータロック異常時におけるインバータのスイッチング素子の熱的破壊を防止する手段として、たとえば特許文献１は、電気自動車が登り坂においてロック状態に陥ったとき、走行用モータの位相領域を変化させるべくトルクを低減するトルク低減手段を有する電気自動車の過負荷防止装置を開示する。
【０００７】
これによれば、モータコントローラは、回転速度センサによって検出されたモータ回転速度が所定値よりも小さく、かつ、入力されるトルク指令値がトルク所定値よりも大きい場合に、電気自動車のモータがロック状態にあると判定する。そして、モータがロック状態にあると判定されたことに応じて、モータコントローラは、インバータ回路のスイッチング素子の接合温度最大値を検出し、その検出した接合温度最大値に対する制限トルクを演算する。このとき、演算した制限トルクよりもトルク指令値が大きいければ、モータコントローラは、制限トルクを所定の値低減したリミットトルクを算出し、リミットトルクをモータから出力するようにインバータ回路を制御する。
【特許文献１】特開平１１−２１５６８７号公報
【特許文献２】特開２００５−９４３９号公報
【特許文献３】特開２００４−２２５６２３号公報
【特許文献４】特開２００４−２１５３７４号公報
【特許文献５】特開平９−７０１９５号公報
【特許文献６】特開２００５−１２９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１の過負荷防止装置によれば、モータがロック状態にあると判定されたことに応じて、モータの出力トルクを低減する構成を採用することから、モータがロック状態にあるとの判定がなされるまでの期間においては、インバータ回路の特定のスイッチング素子には過大な電流が継続して流れることになる。そのため、当該判定期間において、スイッチング素子の熱負荷が増大し、インバータ回路の劣化を無駄に促進させてしまうという問題があった。
【０００９】
なお、このような判定期間におけるスイッチング素子の熱負荷の増加分を受け入れ可能なように、通過電流の許容値に所定のマージンを持たせたスイッチング素子でインバータ回路を構成することも検討可能であるが、スイッチング素子が大型化するため、インバータ回路の大型化およびコストの増加に繋がる問題がある。
【００１０】
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、モータロック異常時における駆動回路の熱的保護を確実に実行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】
【００１１】
この発明によれば、モータ駆動装置は、内燃機関を始動するためのモータと、モータを駆動制御する駆動回路と、モータの回転数を検出する回転数センサと、モータが要求トルクを出力するように駆動回路を制御するための制御手段とを備える。制御手段は、内燃機関の始動指令に応答して、回転数の検出値に基づいてモータの出力可能な最大トルクを上限値として要求トルクを決定する要求トルク決定手段と、モータの出力トルクが要求トルクに一致するように駆動回路を流れる駆動電流を制御するモータ制御手段と、回転数の検出値が所定の閾値以下のとき、上限値を最大トルクよりも小さい所定の許容トルクに制限して要求トルクを決定する要求トルク制限手段とを含む。
【００１２】
上記のモータ駆動装置によれば、低回転数領域における要求トルクの上限値に予め制限を設けておくことにより、内燃機関の故障等によりモータロック異常に陥った場合に駆動回路が過負荷状態となるのを未然に防止することができる。したがって、モータロック異常を判定した後に出力トルクを制限する従来のモータ駆動装置と比較して、駆動回路にかかる熱負荷のより一層の低減が可能となり、駆動回路の熱的保護を確実に行なうことができる。
【００１３】
好ましくは、要求トルク制限手段は、許容トルクを、駆動電流が所定の許容値以下となり、かつ、内燃機関が正常であるときに内燃機関を始動するのに必要な駆動力を確保可能なトルクに設定する。
【００１４】
上記のモータ駆動装置によれば、内燃機関が正常時に始動に必要なトルクを確保するようにモータ出力トルクの上限値を設けておくことにより、内燃機関の正常な始動を妨げることがない。
【００１５】
好ましくは、制御手段は、要求トルク決定手段を実行可能に設けられた第１の制御装置と、要求トルク制限手段とモータ制御手段とを実行可能に設けられた第２の制御装置と、第１の制御装置と第２の制御装置との間で通信可能に設けられた通信手段とを含む。
【００１６】
上記のモータ駆動装置によれば、第１の制御装置と第２の制御装置との間に通信遅れがある場合でも、モータを駆動制御する第２の制御装置側で直接的に要求トルクを制限することにより、第１の制御装置側で間接的に要求トルクを制限することによって生じ得るモータ出力トルクの不連続やエンジン始動不良を防止することができる。
【００１７】
好ましくは、要求トルク決定手段は、回転数と最大トルクとの関係を示す第１のマップを予め有し、第１のマップの中から、回転数の検出値に対応する最大トルクを上限値として抽出する。要求トルク制限手段は、回転数と最大トルクとの関係のうち、回転数が所定の閾値以下のときの最大トルクが許容トルクに置換されたものを第２のマップとして予め有し、第２のマップの中から、回転数の検出値に対応する最大トルクまたは許容トルクを上限値として抽出する。
【００１８】
上記のモータ駆動装置によれば、回転数と要求トルクの上限値との関係を予めマップとして所有しておくことにより、容易かつ確実に駆動回路が過負荷状態となるのを防止することができる。
【００１９】
好ましくは、モータ制御手段は、要求トルクが所定値以上となり、かつ、回転数の検出値が所定値以下となる状態が所定の期間継続したことに応じて、モータがロック異常であると判定する判定手段を含む。判定手段は、ロック異常の判定結果を、通信手段を介して要求トルク決定手段に出力する。要求トルク決定手段は、ロック異常の判定結果に応じてモータを停止状態とする。
【００２０】
上記のモータ駆動装置によれば、モータロック異常の判定結果を要求トルク決定手段に送信することにより、モータを停止状態としてフェイルセーフ機能を確保することができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、モータロック異常時における駆動回路の熱負荷を低減でき、確実に駆動回路の熱的保護を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
【００２３】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるモータ駆動装置を搭載したハイブリッド車両の駆動系の概略ブロック図である。なお、本発明は図１に示すハイブリッド車両に限定されず、他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい。
【００２４】
図１を参照して、ハイブリッド車両は、エンジンＥＮＧと、バッテリ２０と、インバータ１０と、車輪７０，８０と、トランスアクスル６０と、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００と、ＭＧＥＣＵ２００と、バッテリＥＣＵ４００と、ＨＶＥＣＵ１００とを備える。
【００２５】
エンジンＥＮＧは、ガソリン等の燃料の燃焼エネルギを源として駆動力を発生する。回転数センサ４０は、エンジン回転数を検出してエンジンＥＣＵ３００へ出力する。
【００２６】
バッテリ２０は、インバータ１０へ直流電力を供給する。バッテリ２０は、充電可能な二次電池で構成され、代表的にはニッケル水素蓄電池やリチウムイオン二次電池や大容量コンデンサ（キャパシタ）等が適用される。
【００２７】
インバータ１０は、バッテリ２０から供給された直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ２へ供給する。あるいは、インバータ１０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２から供給された交流電力を直流電力に変換してバッテリ２０へ出力する。インバータ１０は、図示は省略するが、複数相のアームからなる。各相アームは、電源ラインとアースラインとの間に直列接続された２つのスイッチング素子からなる。
【００２８】
トランスアクスル６０は、トランスミッションとアクスル（車軸）とを一体構造として備えており、動力分割機構ＰＳＤと、減速機５０と、モータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２とを有する。
【００２９】
動力分割機構ＰＳＤは、エンジンＥＮＧによって生じた駆動力を、減速機５０を介して車輪７０，８０の駆動軸へ伝達する経路と、モータジェネレータＭＧ１へ伝達する経路とに分割可能である。動力分割機構ＰＳＤには、たとえば遊星歯車機構が用いられる。
【００３０】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々は、発電機としても電動機としても機能し得るが、モータジェネレータＭＧ１は概ね発電機として機能することが多いため「発電機」と呼ばれることがあり、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ため「電動機」と呼ばれることがある。
【００３１】
モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構ＰＳＤを介して伝達されたエンジンＥＮＧからの駆動力によって回転されて発電する。モータジェネレータＭＧ１による発電電力は、インバータ１０に供給され、バッテリ２０の充電電力として、あるいはモータジェネレータＭＧ２の駆動電力として用いられる。回転数センサ３０は、モータジェネレータＭＧ１のモータ回転数ＭＲＮ１を検出してＭＧＥＣＵ２００へ出力する。
【００３２】
モータジェネレータＭＧ２は、インバータ１０から供給された交流電力によって回転駆動される。モータジェネレータＭＧ２によって生じた駆動力は、減速機５０を介して駆動軸へ伝達される。なお、駆動軸にて駆動される車輪７０，８０以外の車輪（図示せず）については、単なる従動輪としてもよいが、さらに図示しない別のモータジェネレータにて駆動されるように構成して、いわゆる電動の四輪駆動システムを構成するようにしてもよい。
【００３３】
また、回生制動動作時にモータジェネレータＭＧ２が車輪７０，８０の減速に伴なって回転される場合には、モータジェネレータＭＧ２に生じた起電力（交流電力）がインバータ１０へ供給される。この場合には、インバータ１０が供給された交流電力を直流電力に変換してバッテリ２０へ供給することにより、バッテリ２０が充電される。
【００３４】
エンジンＥＣＵ３００は、エンジンＥＮＧの動作状態を制御する。バッテリＥＣＵ４００は、バッテリ２０の充放電状態を管理制御する。ＭＧＥＣＵ２００は、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、インバータ１０およびバッテリＥＣＵ４００等を制御する。ＨＶＥＣＵ１００は、バッテリＥＣＵ４００、エンジンＥＣＵ３００およびＭＧＥＣＵ２００等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率良く運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御する。
【００３５】
以上の構成からなるハイブリッド車両において、車両停止時には、エンジンＥＮＧ、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々は停止している。
【００３６】
そして、エンジンＥＮＧの起動時には、発電機であるモータジェネレータＭＧ１をスタータとして使用することによりエンジンＥＮＧが始動される。エンジンＥＮＧが始動されると、モータジェネレータＭＧ１はその回転数が上昇して発電を始めるとともに、発電した電力はモータジェネレータＭＧ２に供給されて加速に使用される。
【００３７】
定常走行時には、主としてエンジンＥＮＧの出力で走行するので、発電は殆ど不要となり、モータジェネレータＭＧ１の回転数は低下する。
【００３８】
そして、定常走行から加速を行なう場合には、エンジンＥＮＧの回転数を上げるとともに、モータジェネレータＭＧ１を発電させることによって、モータジェネレータＭＧ２の駆動力を加えて加速を行なう。このように、モータジェネレータＭＧ１の回転を制御することにより、エンジン回転数を変えることができるとともに、エンジン出力の一部をモータジェネレータＭＧ１（発電機）を介してモータジェネレータＭＧ２（電動機）に伝達することができる。すなわち、動力分割機構ＰＳＤに無段変速機の機能を持たせている。
【００３９】
さらに、ハイブリッド車両では、エンジンＥＮＧは、車両停止時には自動的に停止される一方で、その起動タイミングが、運転状況に応じてＨＶＥＣＵ１００によって制御される。
【００４０】
具体的には、発進時ならびに低速走行時あるいは緩やかな坂を下るときなどの軽負荷時は、エンジン効率の悪い領域を避けるために、エンジンＥＮＧを起動させることなく、モータジェネレータＭＧ２による駆動力で走行する。そして、一定以上の駆動力が必要な運転状態となったときには、エンジンＥＮＧが起動される。ただし、暖機等のためにエンジンＥＮＧの駆動が必要な場合には、エンジンＥＮＧは発進時に無負荷状態で起動されて、所望の暖機が実現するまでアイドリング回転数で駆動される。
【００４１】
また、ＨＶＥＣＵ１００は、バッテリ２０が一定の充電状態を維持する制御を行なっており、バッテリＥＣＵ４００を介してＳＯＣ（State of Charge）を監視することによってバッテリ充電量の低下を検知すると、上記の基本的なエンジンＥＮＧおよびモータジェネレータＭＧ２の作動条件に加えて、モータジェネレータＭＧ１の駆動によってバッテリ２０を充電するためにエンジンＥＮＧを作動させる。
【００４２】
次に、図２を用いて、ＨＶＥＣＵ１００およびＭＧＥＣＵ２００によるエンジンＥＮＧの始動制御について説明する。
【００４３】
図２を参照して、ＨＶＥＣＵ１００は、エンジン停止時において、予め設定されたエンジン起動条件が成立したと判定されると、エンジンＥＣＵ３００に対してエンジン始動指令を出力する。
【００４４】
ＨＶＥＣＵ１００は、さらに、モータジェネレータＭＧ１によってエンジンＥＮＧを始動するため、後述する方法によってモータジェネレータＭＧ１の要求出力（回転数×トルク）から要求トルクＴ１ｒｅｑを決定し、その決定した要求トルクＴ１ｒｅｑをＭＧＥＣＵ２００へ出力する。
【００４５】
ＭＧＥＣＵ２００は、モータ主制御部２１０と、モータジェネレータＭＧ１を制御するためのＭＧ１制御部２２０と、モータジェネレータＭＧ２を制御するためのＭＧ２制御部（図示せず）とを含む。
【００４６】
モータ主制御部２１０は、ＨＶＥＣＵ１００からモータジェネレータＭＧ１の要求トルクＴ１ｒｅｑを受け、回転数センサ３０からモータ回転数ＭＲＮ１を受ける。そして、モータ主制御部２１０は、要求トルクＴ１ｒｅｑをモータジェネレータＭＧ１が要求される出力トルクの目標値（トルク指令値ＴＲ１）に設定してＭＧ１制御部２２０へ出力する。
【００４７】
ＭＧ１制御部２２０は、トルク指令値ＴＲ１から変換したモータ駆動電流の電流指令に基づいて実際のモータ駆動電流を電流指令に一致させるための電流制御を行なう。
【００４８】
具体的には、ＭＧ１制御部２２０は、トルク指令値ＴＲ１、モータジェネレータＭＧ１を流れるモータ電流およびインバータ１０の入力電圧に基づいて、インバータ１０がモータジェネレータＭＧ１を駆動するときにインバータ１０のスイッチング素子をスイッチング制御するための信号を生成し、その生成した信号をインバータ１０へ出力する。
【００４９】
これにより、インバータ１０の各スイッチング素子は、オン／オフ制御され、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。モータジェネレータＭＧ１に設けられた回転数センサ３０からは、モータ回転数ＭＲＮ１の検出値がモータ主制御部２１０およびＭＧ１制御部２２０へフィードバックされる。
【００５０】
ＨＶＥＣＵ１００には、モータ主制御部２１０からモータ回転数ＭＲＮ１がフィードバックされるとともに、エンジンＥＣＵ３００からエンジン回転数ＭＲＮＥがフィードバックされる。ＨＶＥＣＵ１００は、エンジン回転数ＭＲＮＥと予め設定された所定の回転数（たとえばアイドル回転数近傍）との一致比較動作を行ない、その比較結果に基づいてエンジンＥＮＧが完爆状態であるか否かを判定する。このとき、エンジン回転数ＭＲＮＥが所定の回転数以上であれば、ＨＶＥＣＵ１００は、エンジンＥＮＧが完爆状態であると判定して一連のエンジン始動制御を終了する。
【００５１】
このように、エンジンＥＮＧがモータジェネレータＭＧ１により動力分割機構ＰＳＤを介して始動される構成とすることにより、始動用のスタータが不要となるため部品点数が少なくなって駆動系を安価に構成することができる。
【００５２】
しかしながら、このような構成では、エンジンＥＮＧまたは動力分割機構ＰＳＤを構成する遊星歯車機構の焼付きによるクランクシャフトの回転不良が生じた場合には、モータジェネレータＭＧ１にトルク指令を与えても回転数が上がらない、いわゆる「ＭＧ１ロック異常」が発生する可能性がある。そして、ＭＧ１ロック異常が発生すると、インバータ１０の特定のスイッチング素子には大きな直流電流が流れるため、当該スイッチング素子の熱負荷が急激に増加する。
【００５３】
そこで、モータジェネレータＭＧ１の制御を管轄するＭＧＥＣＵ２００は、上述したエンジン始動制御の一環として、以下に述べるＭＧ１ロック異常の有無を判定する異常診断を実行する。
【００５４】
モータ主制御部２１０は、トルク指令値ＴＲ１と回転数センサ３０からのモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、モータジェネレータＭＧ１がロック異常であるか否かを判定する。
【００５５】
具体的には、エンジン起動時にトルク指令値ＴＲ１が与えられると、ＭＧ１ロック異常が発生していないときには、モータ回転数ＭＲＮ１は所定のレベルまで上昇していく。一方、ＭＧ１ロック異常が発生しているときには、モータジェネレータＭＧ１の回転不良によりトルク指令値ＴＲ１が与えられているにも拘らずモータ回転数ＭＲＮ１が上昇しない。
【００５６】
そこで、モータ主制御部２１０は、トルク指令値ＴＲ１がエンジン始動に十分とされる所定の閾値Ｔ＿ｓｔｄ以上であり、かつ、モータ回転数ＭＲＮ１が停止および超低速回転速度を含む所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄ以下であるか否かを判定する。そして、トルク指令値ＴＲ１が所定の閾値Ｔ＿ｓｔｄであり、かつ、モータ回転数ＭＲＮ１が所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄ以下であると判定されると、モータ主制御部２１０は、ＭＧ１ロック異常を検出する。
【００５７】
ＭＧ１ロック異常が検出されると、モータ主制御部２１０は、異常検出の精度を上げるために、内蔵するタイマのカウント値をインクリメントするとともに、カウント値が所定の判定閾値を超えるまで上記の異常検出判定を繰返し実行する。
【００５８】
そして、モータ主制御部２１０は、ＭＧ１ロック異常が所定の判定閾値以上、すなわち所定の判定時間以上、連続的に検出されたことに応じて、ＭＧ１ロック異常が発生していると判断してロック異常判定フラグをオンに設定する。オンに設定されたロック異常判定フラグは、ＨＶＥＣＵ１００へ送信される。
【００５９】
ＨＶＥＣＵ１００は、モータ主制御部２１０からロック異常判定フラグを受信すると、エンジンＥＮＧもしくはモータジェネレータＭＧ１に異常が発生したことにより、エンジンＥＮＧを駆動力源とした走行が不可能であると判断する。そして、ＨＶＥＣＵ１００は、車両の走行状態を、エンジンＥＮＧおよびモータジェネレータＭＧ１を停止状態とし、モータジェネレータＭＧ２のみによって走行を継続する、いわゆる「フェイルセーフ走行」に移行する。このフェイルセーフ走行を行なうことによって、車両を他の車両や歩行者等の妨げにならない場所にまで移動可能とする。
【００６０】
以上のように、ＨＶＥＣＵ１００は、エンジン起動時には、モータジェネレータＭＧ１の要求トルクＴ１ｒｅｑを決定してＭＧＥＣＵ２００へ出力する。そして、ＭＧＥＣＵ２００によりＭＧ１ロック異常が検出されたことに応じてモータジェネレータＭＧ１を停止状態とする。
【００６１】
ここで、ＨＶＥＣＵ１００は、回転数センサ３０からフィードバックされるモータ回転数ＭＲＮ１に対してモータジェネレータＭＧ１が出力可能な最大トルクＴ＿ｍａｘを上限値として、要求トルクＴ１ｒｅｑを決定する。
【００６２】
図３は、モータジェネレータＭＧ１の出力可能な最大トルクＴ＿ｍａｘとモータ回転数ＭＲＮ１との関係を示す図である。
【００６３】
ＨＶＥＣＵ１００は、図３に示す関係を予めマップとして有しており、フィードバックされたモータ回転数ＭＲＮ１に対応する最大トルクＴ＿ｍａｘをマップの中から抽出する。そして、ＨＶＥＣＵ１００は、その抽出した最大トルクＴ＿ｍａｘを上限値として、所定の制御タイミングごとに要求トルクＴ１ｒｅｑを増加させる。
【００６４】
このとき、ＭＧ１ロック異常が発生していなければ、図中のラインＬＮ１で示すように、要求トルクＴ１ｒｅｑをＴ１，Ｔ２（＞Ｔ１）・・・と増やしていくことによって、モータ回転数ＭＲＮ１はＮ１，Ｎ２（＞Ｎ１）・・・と上昇していく。
【００６５】
一方、ＭＧ１ロック異常が発生しているときには、図中のラインＬＮ２で示すように、要求トルクＴ１ｒｅｑをＴ１，Ｔ２・・・と増やしたにも拘らず、モータ回転数ＭＲＮ１は一向に上昇せず、略零に固定される。そして、要求トルクＴ１ｒｅｑを上限値である最大トルクＴ＿ｍａｘまで増やした場合、最大トルクＴ＿ｍａｘから変換された電流指令に基づいてモータ駆動電流の制御が行なわれるため、インバータ１０の特定のスイッチング素子には過大な直流電流が継続して流れることになる。
【００６６】
このとき、ＭＧＥＣＵ２００では、上述したように、ＭＧ１ロック異常が所定時間以上、連続的に検出されたことに応じてＭＧ１ロック異常が発生していると判断し、ロック異常判定フラグをオンに設定してＨＶＥＣＵ１００へ送信する。これにより、ＨＶＥＣＵ１００は、モータジェネレータＭＧ１を停止状態として、車両をフェイルセーフ走行に移行させる。
【００６７】
しかしながら、このような構成では、ＭＧ１ロック異常の発生と判断されるタイミングまでは、要求トルクＴ１ｒｅｑの増加に伴なってインバータ１０の特定のスイッチング素子を通過する電流が増加することになる。これは、スイッチング素子の熱負荷を増大させることから、インバータ１０の劣化を無駄に促進させることに繋がる。
【００６８】
そこで、この発明によるモータ駆動装置は、零近傍となるモータ回転数領域における要求トルクの設定可能な上限値を、インバータ１０の通過電流が所定の許容値を超えないトルク（以下、許容トルクとも称する）に予め制限しておくことを特徴的な構成とする。
【００６９】
なお、本構成は、ＭＧ１ロック異常発生の有無に拘らず低回転数領域におけるモータジェネレータＭＧ１の出力トルクを制限する点において、ＭＧ１ロック異常の判定に応じて出力トルクを制限する特許文献１の過負荷防止装置とは異なる。
【００７０】
詳細には、図３を参照して、回転数が所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄ以下となる領域において、要求トルクＴ１ｒｅｑの設定可能な上限値を、最大トルクＴ＿ｍａｘよりも小さい所定の許容トルクＴ＿ｌｉｍに制限する。これは、モータジェネレータＭＧ１の最大トルクＴ＿ｍａｘとモータ回転数ＭＲＮ１との関係を示す図３のマップから、モータ回転数ＭＲＮ１が所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄより高く、かつ、出力トルクが許容トルクＴ＿ｌｉｍを上回る領域（図中の領域ＲＧＥ１に相当）を、要求トルクＴ１ｒｅｑの設定が禁止される領域として予め除外しておくことに等しい。
【００７１】
このように、図３のマップから、インバータ１０を過負荷状態に導く領域を要求トルクＴ１ｒｅｑの設定禁止領域として予め除外しておくことにより、要求トルクＴ１ｒｅｑは、図中のラインＬＮ３で示すように、モータ回転数ＭＲＮ１が所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄ以下から一向に上昇しないときであっても、許容トルクＴ＿ｌｉｍを上限値として、その増加に歯止めが掛けられることになる。そのため、ＭＧ１ロック異常の発生が判断されるまでの間に、インバータ１０の特定のスイッチング素子を通過する電流が無制限に増加するのが抑えられる。この結果、インバータ１０の熱負荷が増大するのを確実に抑制することができる。
【００７２】
なお、所定の許容トルクＴ＿ｌｉｍは、インバータ１０のスイッチング素子の通過電流が所定の許容値以下となるように設定されるとともに、ＭＧ１ロック異常が発生していないときのモータジェネレータＭＧ１の動作ライン（図中のラインＬＮ１に相当）を妨げないように設定される。これにより、エンジンＥＮＧ等に焼付きによる回転不良がない場合には、モータジェネレータＭＧ１からの十分な回転力を受けてエンジンＥＮＧは確実に始動されることになる。
【００７３】
図４は、ＨＶＥＣＵ１００におけるエンジン始動制御を説明するためのフローチャートである。
【００７４】
図４を参照して、ＨＶＥＣＵ１００は、最初に、エンジンＥＣＵ３００に対してエンジン始動指令が出力されているか否かを判定する（ステップＳ０１）。そして、ステップＳ０１においてエンジン始動指令が出力されていると判定されると、ＨＶＥＣＵ１００は、図３のマップの中からＭＧＥＣＵ２００から入力されるモータ回転数ＭＲＮ１に対応する要求トルクＴ１ｒｅｑの上限値を抽出する（ステップＳ０２）。
【００７５】
次に、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ０２で抽出した上限値を超えないように要求トルクＴ１ｒｅｑを決定し、その決定した要求トルクＴ１ｒｅｑをＭＧＥＣＵ２００へ出力する（ステップＳ０３）。
【００７６】
これにより、ＭＧＥＣＵ２００では、ＨＶＥＣＵ１００からの要求トルクＴ１ｒｅｑに従ってモータジェネレータＭＧ１の駆動制御が行なわれる。このときのモータジェネレータＭＧ１のモータ回転数ＭＲＮ１は、回転数センサ３０により検出され、ＭＧＥＣＵ２００を介してＨＶＥＣＵ１００へフィードバックされる（ステップＳ０４）。
【００７７】
さらに、ＨＶＥＣＵ１００は、ＭＧＥＣＵ２００から受信したロック異常判定フラグがオンに設定されているか否かを判定する（ステップＳ０５）。ステップＳ０５にてロック異常判定フラグがオンに設定されていなければ、ＨＶＥＣＵ１００は、再びステップＳ０１に戻り、ＭＧＥＣＵ２００からフィードバックされたモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて要求トルクＴ１ｒｅｑを更新して決定する。
【００７８】
一方、ステップＳ０５においてロック異常判定フラグがオンに設定されていると判定されたときには、ＨＶＥＣＵ１００は、車両の走行状態をフェイルセーフ走行に移行させる（ステップＳ０６）。
【００７９】
図５は、ＭＧＥＣＵ２００におけるモータジェネレータＭＧ１の駆動制御を説明するためのフローチャートである。
【００８０】
図５を参照して、ＭＧＥＣＵ２００において、モータ主制御部２１０は、ＨＶＥＣＵ１００からの要求トルクＴ１ｒｅｑの入力の有無を判定し（ステップＳ１０）、要求トルクＴ１ｒｅｑの入力有りと判定されたときには、その要求トルクＴ１ｒｅｑをトルク指令値ＴＲ１に設定する（ステップＳ１１）。
【００８１】
ＭＧ１制御部２２０は、モータ主制御部２１０からトルク指令値ＴＲ１を受けると、そのトルク指令値ＴＲ１から変換したモータ駆動電流の電流指令に基づいて実際のモータ駆動電流を電流指令に一致させるための電流制御を行なう（ステップＳ１２）。これにより、モータジェネレータＭＧ１からトルク指令値ＴＲ１に応じたモータトルクが出力される。モータ主制御部２１０およびＭＧ１制御部２２０には、回転数センサ３０からモータ回転数ＭＲＮ１の検出値がフィードバックされる（ステップＳ１３）。
【００８２】
ここで、モータ主制御部２１０は、モータ回転数ＭＲＮ１を受けると、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がロック異常であるか否かを判定する。
【００８３】
具体的には、モータ主制御部２１０は、モータ回転数ＭＲＮ１が所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄ以下であり、かつ、トルク指令値ＴＲ１が所定の閾値Ｔ＿ｓｔｄ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００８４】
ステップＳ１４にてモータ回転数ＭＲＮ１が所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄ以下であり、かつ、トルク指令値ＴＲ１が所定の閾値Ｔ＿ｓｔｄであると判定されると、モータ主制御部２１０は、ＭＧ１ロック異常を検出する。
【００８５】
そして、ＭＧ１ロック異常が検出されると、モータ主制御部２１０は、内蔵するタイマにより計時動作が実行されているか否かを判定する（ステップＳ１５）。このとき、計時動作が実行されていないと判定されると、モータ主制御部２１０は、タイマを起動して計時動作を開始する（ステップＳ１６）。一方、ステップＳ１５において計時動作が実行中であることに応じて、モータ主制御部２１０はさらに、タイマのカウント値が所定の判定閾値以上であるか否か、すなわち、所定の判定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１７）。
【００８６】
ステップＳ１７にて所定の判定時間が経過していないと判定されたとき、モータ主制御部２１０は、ステップＳ１０に戻り、ＨＶＥＣＵ１００からの要求トルクＴ１ｒｅｑに応じてモータ駆動制御を継続して行なうとともに、ＭＧ１ロック異常の検出を実行する。
【００８７】
そして、ステップＳ１７において所定の判定時間が経過したと判定されると、モータ主制御部２１０は、ＭＧ１ロック異常が発生していると判断してロック異常判定フラグをオンに設定する（ステップＳ１８）。オンに設定されたロック異常判定フラグは、ＨＶＥＣＵ１００へ送信される。
【００８８】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、低回転領域における要求トルクの設定可能な上限値に予め制限を設けておくことにより、ＭＧ１ロック異常の発生時において要求トルクから変換された電流指令に応答してインバータの熱負荷が増加するのを未然に防止することができる。この結果、インバータの熱的保護を確実に行なうことができる。
【００８９】
［実施の形態２］
ここで、図２に示す制御ブロックで説明したように、エンジン始動制御は、ＨＶＥＣＵ１００が要求トルクＴ１ｒｅｑをＭＧＥＣＵ２００へ出力する一方で、ＭＧＥＣＵ２００が要求トルクＴ１ｒｅｑに従ってモータジェネレータＭＧ１を駆動制御し、そのときのモータ回転数ＭＲＮ１をＨＶＥＣＵ１００へフィードバックすることにより行なわれる。すなわち、エンジン始動制御は、ＨＶＥＣＵ１００とＭＧＥＣＵ２００との間で双方向に通信が行なわれることにより成り立っている。
【００９０】
しかしながら、この両者間の通信には多少なりとも一定の遅延時間が発生するため、この遅延時間の大きさによっては、エンジン始動制御に以下に述べる不具合を発生する可能性が予測される。
【００９１】
詳細には、図６を参照して、ＨＶＥＣＵ１００は、時刻ｔ１において、所定のエンジン起動条件が成立したことに応じてエンジン始動指令をＬ（論理ロー）レベルからＨ（論理ハイ）レベルに活性化させてエンジンＥＣＵ３００へ出力する。さらに、ＨＶＥＣＵ１００は、モータジェネレータＭＧ１の要求トルクＴ１ｒｅｑを決定し、その決定した要求トルクＴ１ｒｅｑをＭＧＥＣＵ２００に対して出力する。ＨＶＥＣＵ１００は、時刻ｔ１以降において、ラインＬＮ１１で示すように、図３のマップに基づいて、ＭＧＥＣＵ２００からフィードバックされるモータ回転数ＭＲＮ１に応じて要求トルクＴ１ｒｅｑを増加させていく。
【００９２】
ＭＧＥＣＵ２００では、時刻ｔ１にて要求トルクＴ１ｒｅｑが出力されると、時刻ｔ１から所定の遅延時間Ｔｄが経過した時刻ｔ３において、モータ主制御部２１０が要求トルクＴ１ｒｅｑを受信する。モータ主制御部２１０は、時刻ｔ３において要求トルクＴ１ｒｅｑを受けると、要求トルクＴ１ｒｅｑをトルク指令値ＴＲ１に設定してＭＧ１制御部２２０へ出力する。
【００９３】
このときのＭＧ１制御部２２０に与えられるトルク指令値ＴＲ１は、ラインＬＮ１３に示すように、要求トルクＴ１ｒｅｑに追従して増加する。そして、トルク指令値ＴＲ１から変換された電流指令に従ってモータ駆動電流が制御されることにより、モータ回転数ＭＲＮ１は、図中のラインＬＮ１５に示すように、時刻ｔ３以降において次第に上昇する。モータ主制御部２１０は、このモータ回転数ＭＲＮ１の変化を、回転数センサ３０を介して直接的に認識している。そして、その認識したモータ回転数ＭＲＮ１（以下、ＭＧＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｍとも称する）を、ＨＶＥＣＵ１００へ送信する。
【００９４】
ＨＶＥＣＵ１００は、時刻ｔ３から所定の遅延時間Ｔｄが経過した時刻ｔ４において、ＭＧＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ＿ｍを受信する。すなわち、ＨＶＥＣＵ１００が認識するモータ回転数ＭＲＮ１（以下、ＨＶＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｈとも称する）は、図中のラインＬＮ１７に示すように、時刻ｔ４以降において上昇する波形を示すことになる。
【００９５】
このように、ＨＶＥＣＵ１００とＭＧＥＣＵ２００との通信に所定の遅延時間Ｔｄが存在することにより、ＨＶＥＣＵ１００では、要求トルクＴ１ｒｅｑを出力するタイミングと、要求トルクＴ１ｒｅｑに応じて上昇したモータ回転数ＭＲＮ１がフィードバックされるタイミングとに時間差が生じることとなる。そのため、時刻ｔ１以降の制御タイミングである時刻ｔ２において、ＨＶＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｈは、図中の点Ｐ１で示すように略零を維持している。
【００９６】
したがって、ＨＶＥＣＵ１００は、図３のマップの中から略零のモータ回転数ＭＲＮ１に対応する許容トルクＴ＿ｌｉｍを要求トルクＴ１ｒｅｑに設定する。これにより、要求トルクＴ１ｒｅｑは、図中のラインＬＮ１０に示すように、時刻ｔ２以降において許容トルクＴ＿ｌｉｍに制限される。
【００９７】
要求トルクＴ１ｒｅｑが制限されたことを受けて、ＭＧＥＣＵ２００では、トルク指令値ＴＲ１が図中のラインＬＮ１２のように許容トルクＴ＿ｌｉｍに制限される。その結果、モータジェネレータＭＧ１がトルク不足によってモータ回転数ＭＲＮ１を伸ばすことができないために、ＭＧＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｍおよびＨＶＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｈはそれぞれ、図中のラインＬＮ１４，ＬＮ１６で示すように、所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄ以下で停滞した波形を示すようになる。
【００９８】
時刻ｔ２より後の制御タイミングである時刻ｔ５においても、ＨＶＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｈは、点Ｐ２に示すように依然として所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄを下回るため、ＨＶＥＣＵ１００は、引き続き要求トルクＴ１ｒｅｑを許容トルクＴ＿ｌｉｍに設定する。この結果、モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧをクランキングさせるのに十分な回転力を供給することができず、エンジン始動不良に陥ることになる。
【００９９】
また、ＨＶＥＣＵ１００とＭＧＥＣＵ２００との間の通信遅れは、上述したエンジン始動不良の他に、モータジェネレータＭＧ１の出力トルクに不連続部分を発生させる要因ともなる。
【０１００】
詳細には、図７を参照して、時刻ｔ１において、エンジン始動指令の出力とともに要求トルクＴ１ｒｅｑがＭＧＥＣＵ２００へ出力されると、時刻ｔ１から所定の遅延時間Ｔｄ経過後の時刻ｔ３において、トルク指令値ＴＲ１が増加し始める（図中のラインＬＮ２３に対応）。そして、トルク指令値ＴＲ１が増加したことに応じて、図中のラインＬＮ２５に示すように、ＭＧＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｍが上昇し始める。これに応じて、時刻ｔ３から所定の遅延時間Ｔｄが経過した時刻ｔ４において、ＨＶＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｈも上昇を開始する（図中のラインＬＮ２７に対応）。
【０１０１】
しかしながら、図６と同様に、時刻ｔ２においてＨＶＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｈは略零に固定されているため、ＨＶＥＣＵ１００は、要求トルクＴ１ｒｅｑを図中のラインＬＮ２０で示すように、許容トルクＴ＿ｌｉｍに制限する。ＭＧＥＣＵ２００では、要求トルクＴ１ｒｅｑが制限されたことを受けて、時刻ｔ３以降において、トルク指令値ＴＲ１が許容トルクＴ＿ｌｉｍに制限される。そのため、モータ回転数ＭＲＮ１の上昇が抑えられる。
【０１０２】
ここで、時刻ｔ２以降の制御タイミングである時刻ｔ５において、ＨＶＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１（図中の点Ｐ２に対応）が所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄを超えていた場合、ＨＶＥＣＵ１００は、図３のマップに基づいて要求トルクＴ１ｒｅｑを許容トルクＴ＿ｌｉｍから最大トルクＴ＿ｍａｘに直ちに増加させる。
【０１０３】
これにより、ＭＧＥＣＵ２００では、時刻ｔ５から所定の遅延時間Ｔｄが経過した時刻ｔ６において、トルク指令値ＴＲ１が急激に増加する。この急激なトルク指令値ＴＲ１の変化に応じて、モータジェネレータＭＧ１の出力トルクには、その波形が不連続となる、いわゆる段付き部分が生じる。この段付き部分の発生は、車両の揺れとなり、運転者に多大な不快感を与えることになる。
【０１０４】
以上に述べたように、ＨＶＥＣＵ１００とＭＧＥＣＵ２００との間には通信遅れがあるため、ＨＶＥＣＵ１００が自己の認識しているモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて、先の実施の形態１で述べた要求トルクＴ１ｒｅｑの制限を行なうことにより、実際にモータ駆動制御を行なうＭＧＥＣＵ２００では、エンジン始動不良や出力トルクに段付き部分が発生するといった不具合が生じてしまう。
【０１０５】
そこで、本実施の形態によるモータ駆動装置は、かかる通信遅れによる不具合を解消する手段として、ＨＶＥＣＵ１００で行なわれていた要求トルクＴ１ｒｅｑの制限を、ＭＧＥＣＵ２００が実行する構成とする。
【０１０６】
詳細には、図８に示すように、ＨＶＥＣＵ１００が予め所有しているモータジェネレータＭＧ１の最大トルクＴ＿ｍａｘとモータ回転数ＭＲＮ１との関係を示すマップからは、図３で述べた要求トルクＴ１ｒｅｑの設定が禁止される領域を除外しないこととする。すなわち、ＨＶＥＣＵ１００が要求トルクＴ１ｒｅｑを決定するのに用いるマップ（以下、単に指令用マップとも称する）は、モータジェネレータＭＧ１の本来の最大トルクＴ＿ｍａｘとモータ回転数ＭＲＮ１との関係を示したものとなる。したがって、低回転領域においても、ＨＶＥＣＵ１００は、最大トルクＴ＿ｍａｘを上限として要求トルクＴ１ｒｅｑを決定することになる。
【０１０７】
これに対し、ＭＧＥＣＵ２００では、モータ主制御部２１０がモータジェネレータＭＧ１の駆動制御に用いるマップ（以下、単に制御用マップとも称する）を、図３のように、最大トルクＴ＿ｍａｘとモータ回転数ＭＲＮ１との関係からトルク指令値ＴＲ１の設定が禁止される領域（図中の領域ＲＧＥ１に相当）を除外したものとする。なお、この領域は、図３で述べたのと同様に、モータ回転数ＭＲＮ１が所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄよりも低く、かつ、出力トルクが許容トルクＴ＿ｌｉｍを上回る領域に該当する。
【０１０８】
このように、モータ主制御部２１０が所有する制御用マップに制限を設けておくことにより、モータ主制御部２１０は、ＨＶＥＣＵ１００から入力される要求トルクＴ１ｒｅｑに対してモータ回転数ＭＲＮ１に応じた制限を課したものをトルク指令値ＴＲ１として出力する。すなわち、モータ主制御部２１０は、回転数センサ３０から受けるモータ回転数ＭＲＮ１が所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄ以下となるとき、要求トルクＴ１ｒｅｑが最大トルクＴ＿ｍａｘであっても、これを許容トルクＴ＿ｌｉｍ以下となるように制限してトルク指令値ＴＲ１として設定する。
【０１０９】
図９は、本実施の形態によるエンジン始動制御を説明するためのタイミングチャートである。
【０１１０】
図９を参照して、ＨＶＥＣＵ１００は、時刻ｔ１において、エンジン始動指令をエンジンＥＣＵ３００へ出力するとともに、要求トルクＴ１ｒｅｑを決定してＭＧＥＣＵ２００へ出力する。要求トルクＴ１ｒｅｑは、時刻ｔ１から所定の遅延時間Ｔｄが経過した時刻ｔ３においてＭＧＥＣＵ２００により受信される。これにより、ＭＧＥＣＵ２００では、時刻ｔ３以降においてトルク指令値ＴＲ１が増加し始める（図中のラインＬＮ３２に対応）。そして、トルク指令値ＴＲ１の増加に応じてモータ回転数ＭＲＮ１が上昇する。このとき、ＭＧＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｍは、図中のラインＬＮ３４に示すように、時刻ｔ３において上昇を開始する。また、ＨＶＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｈは、図中のラインＬＮ３５に示すように、時刻ｔ３から所定の遅延時間Ｔｄが経過した時刻ｔ４において上昇し始める。
【０１１１】
ＨＶＥＣＵ１００は、所定の制御タイミングｔ２におけるＨＶＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｈが略零であるときであっても、要求トルクＴ１ｒｅｑの制限を行なわず、図中のラインＬＮ３０で示すように、要求トルクＴ１ｒｅｑを最大トルクＴ＿ｍａｘまで増加させる。ＭＧＥＣＵ２００は、ＭＧＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｍが正常に上昇しているときには、トルク指令値ＴＲ１を要求トルクＴ１ｒｅｑに追従させるように最大トルクＴ＿ｍａｘまで増加させる。この結果、モータジェネレータＭＧ１からはエンジンＥＮＧをクランキングするのに十分な回転力が得られるため、エンジン始動不良に陥ることがない。また、トルク指令値ＴＲ１には段付き部分が生じないために、車両を振動させることなく、滑らかにエンジンＥＮＧを始動させることができる。
【０１１２】
一方、ＭＧＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｍが、図中のラインＬＮ３３で示すように略零に固定されているときには、モータ主制御部２１０は、所定の制御タイミングｔ８においてＭＧＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｍ（図中の点Ｐ３に対応）が所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄ以下であることに応じて、トルク指令値ＴＲ１を許容トルクＴ＿ｌｉｍに制限する。これにより、トルク指令値ＴＲ１は、図中のラインＬＮ３１で示すように、時刻ｔ８以降において許容トルクＴ＿ｌｉｍに固定される。この結果、モータジェネレータＭＧ１がロック異常のときに、インバータ１０の特定のスイッチング素子を通過する電流が増大するのが抑えられる。
【０１１３】
かかるトルク指令値ＴＲ１の制限に並行して、モータ主制御部２１０は、時刻ｔ７にてトルク指令値ＴＲ１が所定の閾値Ｔ＿ｓｔｄであり、かつ、モータ回転数ＭＲＮ１が所定の閾値Ｎ＿ｓｔｄ以下であると判定されると、ＭＧ１ロック異常を検出する。そして、モータ主制御部２１０は、ＭＧ１ロック異常が所定の判定時間ＴＬ以上、連続的に検出されたことに応じて、ＭＧ１ロック異常が発生していると判断し、時刻ｔ９においてロック異常判定フラグをオンに設定する。オンに設定されたロック異常判定フラグは、ＨＶＥＣＵ１００へ送信される。
【０１１４】
ＨＶＥＣＵ１００は、時刻ｔ９から所定の遅延時間Ｔｄが経過した時刻ｔ１０においてロック異常判定フラグを受信すると、エンジン始動指令の出力を停止するとともに、要求トルクＴ１ｒｅｑを略零に低下させてエンジンＥＮＧおよびモータジェネレータＭＧ１を停止状態とする。そして、ＨＶＥＣＵ１００は、車両の走行状態をフェイルセーフ走行に移行する。
【０１１５】
図１０は、この発明の実施の形態２に係るＭＧＥＣＵ２００におけるモータ駆動制御を説明するためのフローチャートである。なお、図１０のフローチャートは、図５のフローチャートにおけるステップＳ１１を、ステップＳ１０１，Ｓ１０２に変更したものである。よって、共通するステップについての詳細な説明は繰り返さない。
【０１１６】
また、図示は省略するが、ＨＶＥＣＵ１００は、モータジェネレータＭＧ１の最大トルクＴ＿ｍａｘとモータ回転数ＭＲＮ１との関係を示す指令用マップからＨＶＥＣＵ認識モータ回転数ＭＲＮ１＿ｈに応じた要求トルクＴ１ｒｅｑの上限値を設定し、その設定した上限値を超えないように要求トルクＴ１ｒｅｑを決定してＭＧＥＣＵ２００へ出力する。
【０１１７】
図１０を参照して、ＭＧＥＣＵ２００において、モータ主制御部２１０は、ＨＶＥＣＵ１００からの要求トルクＴ１ｒｅｑの入力の有無を判定し（ステップＳ１０）、要求トルクＴ１ｒｅｑの入力有りと判定されたときには、回転数センサ３０によりモータ回転数ＭＲＮ１を検出する（ステップＳ１０１）。そして、モータ主制御部２１０は、制御用マップに基づいて要求トルクＴ１ｒｅｑにモータ回転数ＭＲＮ１に応じた制限を課したものをトルク指令値ＴＲ１に設定してＭＧ１制御部２２０へ出力する（ステップＳ１０２）。
【０１１８】
ＭＧ１制御部２２０は、モータ主制御部２１０からトルク指令値ＴＲ１を受けると、そのトルク指令値ＴＲ１から変換したモータ駆動電流の電流指令に基づいて実際のモータ駆動電流を電流指令に一致させるための電流制御を行なう（ステップＳ１２）。
【０１１９】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、要求トルクを出力するＨＶＥＣＵとモータ駆動制御を行なうＭＧＥＣＵとの間に通信遅れがある場合においても、ＭＧＥＣＵが低回転領域におけるトルク指令値の設定可能な上限値に予め制限を設けておくことにより、インバータの熱負荷の増加を未然に防止できるとともに、エンジン始動不良やトルクの段付き部分の発生を回避することが可能となる。
【０１２０】
なお、本実施の形態では、発電機であるモータジェネレータＭＧ１をスタータとして使用する構成について説明したが、これに限らず、本願発明は、エンジン始動専用のスタータモータを設ける構成についても適用することが可能である。
【０１２１】
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】
【０１２２】
この発明は、モータ駆動装置およびそれを用いたハイブリッド自動車に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】この発明の実施の形態１によるモータ駆動装置を搭載したハイブリッド車両の駆動系の概略ブロック図である。
【図２】エンジンの始動制御を説明するための制御ブロック図である。
【図３】モータジェネレータの出力可能な最大トルクとモータ回転数との関係を示す図である。
【図４】ＨＶＥＣＵにおけるエンジン始動制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】ＭＧＥＣＵにおけるモータジェネレータの駆動制御を説明するためのフローチャートである。
【図６】ＨＶＥＣＵとＭＧＥＣＵとの間の通信遅れの影響を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】ＨＶＥＣＵとＭＧＥＣＵとの間の通信遅れの影響を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】この発明の実施の形態２によるエンジンの始動制御を説明するための制御ブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態２によるエンジン始動制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態２に係るＭＧＥＣＵにおけるモータ駆動制御を説明するためのフローチャートである
【符号の説明】
【０１２４】
１０  インバータ、２０  バッテリ、３０，４０  回転数センサ、５０  減速機、６０  トランスアクスル、７０，８０  車輪、２１０  モータ主制御部、２２０  ＭＧ１制御部、１００  ＨＶＥＣＵ、２００  ＭＧＥＣＵ、３００  エンジンＥＣＵ、４００  バッテリＥＣＵ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＰＳＤ  動力分割機構。
【図１】
2007331646.tif 000003
【図２】
2007331646.tif 000004
【図３】
2007331646.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007331646.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007331646.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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