以下、この発明の実施の形態について図� ��を参照して詳しく説明する。なお、図中同� ��符号は同一または相当部分を示す。

 図1は、この発明の実施の形態に従うハイ ブリッド駆動装置100を備えたハイブリッド自 動車10の概略構成を示すブロック図である。� ��お、ハイブリッド駆動装置100は、共通の出� ��軸へ動力を出力可能に連結された複数のモ� ��タと、これら複数のモータにそれぞれ接続� ��れた複数のモータ駆動回路とを備えたモー� ��駆動回路の代表例として示されるものであ� ��。

 図1を参照して、ハイブリッド自動車10は� ��ハイブリッド駆動装置100と、ディファレン� ��ャルギヤ30と、駆動軸40と、駆動輪50とを備� ��る。

 ハイブリッド駆動装置100は、内部にエン� ��ン(内燃機関)および2つのモータジェネレー� ��を内蔵し、エンジンおよびモータジェネレ� ��タの協調制御により出力を発生する。ハイ� ��リッド駆動装置100の出力は、ディファレン� ��ャルギヤ30を介して駆動軸40に伝達されて、 駆動輪50の回転駆動に用いられる。ディファ� ��ンシャルギヤ30は、路面からの抵抗の差を� �用して駆動輪50の左右間の回転差を吸収する 。

 図2は、図1に示したハイブリッド駆動装� �100の構成を詳細に説明するブロック図であ� �。

 図2を参照して、ハイブリッド駆動装置100 は、燃料の燃焼によって作動する内燃機関な どのエンジンENGと、そのエンジンENGの回転変 動を吸収するスプリング式のダンパ装置114と 、そのダンパ装置114を介して伝達されるエン ジンENGの出力をモータジェネレータMG1および 出力部材118に機械的に分配する遊星歯車式の 動力分割機構PSDと、出力部材118に回転力を加 えるモータジェネレータMG2とを備えている。

 エンジンENG、ダンパ装置114、動力分割機� ��PSD、およびモータジェネレータMG1は同軸上� ��おいて軸方向に並んで配置されており、モ� ��タジェネレータMG2は、ダンパ装置114および� ��力分割機構PSDの外周側に同心に配設されて� ��る。

 動力分割機構PSDは、シングルピニオン型� ��遊星歯車装置で、3つの回転要素としてモー タジェネレータMG1のモータ軸124に連結された サンギヤ120sと、ダンパ装置114に連結された� �ャリア120cと、モータジェネレータMG2のロー� ��122rと連結されたリングギヤ120rとを含む。

 出力部材118は、モータジェネレータMG2の� ��ータ122rとボルトなどによって一体的に固設 されており、そのロータ122rを介して動力分� �機構PSDのリングギヤ120rに連結されている。� ��力部材118には出力歯車126が設けられており� ��中間軸128の大歯車130および小歯車132を介し� ��傘歯車式のディファレンシャルギヤ30が減� �回転させられて、図1に示した駆動輪50に動� �が分配される。

 出力歯車126には、出力部材118からの出力� ��ロックするためのパーキングロックブレー� ��機構(図示せず)が設けられる。パーキング� �ックブレーキ機構は、運転者によるパーキ� �グポジション(Pポジション)選択時に、出力� �車126をロックすることにより、ハイブリッ� �駆動装置100からの駆動力出力を制限する。

 モータジェネレータMG1およびモータジェ� ��レータMG2は、それぞれ、インバータ14およ� �インバータ31を介して、直流電源140に電気的 に接続されている。

 これらのモータジェネレータMG1,MG2は、直 流電源140からの電気エネルギーが供給されて 所定のトルクで回転駆動される回転駆動状態 と、回転制動(モータジェネレータ自体の電� �的な制動トルク)により発電機として機能し� ��直流電源140に電気エネルギーを充電する充� ��状態と、モータ軸124やロータ122rが自由回転 することを許容する無負荷状態との間で動作 を切換えられる。

 HVECU(Electronic Control Unit)200は、予め設定� �れたプログラムに従って信号処理を行なう� �とにより、運転状況に応じて、モータジェ� �レータMG1,MG2による走行モードを、モータ走� ��、充電走行やエンジン・モータ走行等の間� ��切換える。

 たとえばモータ走行では、ハイブリッド� ��動車10は、モータジェネレータMG1を無負荷� �態とするとともにモータジェネレータMG2を� �転駆動状態とし、そのモータジェネレータMG 2のみを動力源として走行する。また、充電� �行では、モータジェネレータMG1を発電機と� �て機能させるとともにモータジェネレータMG 2を無負荷状態としてエンジンENGのみを駆動� �源として走行しながら、モータジェネレー� �MG1によって直流電源140が充電される。

 あるいは、エンジン・モータ走行では、� ��ータジェネレータMG1を発電機として機能さ� ��る一方で、エンジンENGおよびモータジェネ� ��ータMG2の両方を動力源として走行しながら� ��ータジェネレータMG1によって直流電源140が� ��電される。

 また、上記モータ走行時にモータジェネ� ��ータMG2を発電機として機能させて回生制動� ��る回生制動制御や、車両停止時にモータジ� ��ネレータMG1を発電機として機能させるとと� ��にエンジンENGを作動させ、もっぱらモータ� ��ェネレータMG1によって直流電源140を充電す� ��充電制御などもHVECU200によって行なわれる� �

 HVECU200は、各走行モードにおいて、所望� �駆動力発生や発電が行なわれるように、各� �ータジェネレータMG1,MG2のトルク指令値を発� ��する。また、エンジンENGは、車両停止時に� ��自動的に停止される一方で、その始動タイ� ��ングは、運転状況に応じてHVECU200によって� �御される。

 具体的には、発進時ならびに低速走行時� ��るいは緩やかな坂を下るとき等の軽負荷時� ��は、エンジン効率の悪い領域を避けるため� ��、エンジンENGを起動させることなく、モー� ��ジェネレータMG2による駆動力で走行する。� ��して、一定以上の駆動力が必要な運転状態� ��なったときには、エンジンENGが始動される� ��但し、暖気等のためにエンジンENGの駆動が� ��要な場合には、エンジンENGは発進時に無負� ��状態で始動されて、所望の暖機が実現する� ��でアイドリング回転数で駆動される。また� ��車両駐車時に上記充電制御を行なう場合に� ��、エンジンENGが始動される。

 図3は、図2に示されたハイブリッド駆動� �置100の電気的な構成を示す回路図である。

 図3を参照して、ハイブリッド駆動装置100 は、直流電源140と、電圧センサ13と、システ� ��リレーSR1,SR2と、平滑用コンデンサC2と、イ� ��バータ14,31と、電流センサ24,28と、位置セン サ22,26と、MGECU300とをさらに備えている。

 直流電源140は、蓄電装置(図示せず)を含� �で構成され、電源ラインVLおよびアースライ ンSLの間に直流電圧を出力する。たとえば、� ��流電源140を、二次電池および昇降圧コンバ� ��タの組合せにより、二次電池の出力電圧を� ��換して電源ラインVLおよびアースラインSLに 出力する構成とすることが可能である。この 場合には、昇降圧コンバータを双方向の電力 変換可能なように構成して、電源ラインVLお� ��びアースラインSL間の直流電圧を二次電池� �充電電圧に変換する。

 システムリレーSR1は、直流電源140の正極� ��電源ラインVLとの間に接続され、システム� �レーSR2は、直流電源140の負極とアースライ� �SLとの間に接続される。システムリレーSR1,SR 2は、MGECU300からの信号SEによりオン/オフされ る。

 電源ラインVLおよびアースラインSLの間に は、平滑用コンデンサC2が接続されている。� ��圧センサ13は、平滑用コンデンサC2の両端の 電圧Vm(インバータ14,31の入力電圧に相当する� ��以下同じ。)を検出してMGECU300へ出力する。

 モータジェネレータMG1と接続されるイン� ��ータ14は、U相アーム15と、V相アーム16と、W� ��アーム17とからなる。U相アーム15、V相アー� ��16およびW相アーム17は、電源ラインVLとアー スラインSLとの間に並列に設けられる。

 U相アーム15は、直列接続された電力用半� ��体スイッチング素子(以下、単にスイッチン グ素子とも称する)Q1,Q2からなる。V相アーム16 は、直列接続されたスイッチング素子Q3,Q4か� ��なる。W相アーム17は、直列接続されたスイ� ��チング素子Q5,Q6からなる。また、各スイッ� �ング素子Q1~Q6のコレクタ-エミッタ間には、� �ミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイ� �ードD1~D6がそれぞれ接続されている。この実 施の形態におけるスイッチング素子としては 、たとえばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)が 適用される。スイッチング素子Q1~Q6は、MGECU30 0からのスイッチング制御信号PWMI1に対応して オン・オフ制御、すなわちスイッチング制御 される。

 各相アームの中間点は、導電線(ワイヤハ ーネス)を介してモータジェネレータMG1の各� �コイルの各相端に接続されている。すなわ� �、モータジェネレータMG1は、3相の永久磁石� ��ータであり、U,V,W相の3つのコイルの一端が� ��性点に共通に接続されて構成される。U相コ イルの他端が導電線18を介してIGBT素子Q1,Q2の� ��間点に、V相コイルの他端が導電線19を介し� ��IGBT素子Q3,Q4の中間点に、W相コイルの他端が 導電線20を介してIGBT素子Q5,Q6の中間点にそれ� ��れ接続されている。

 導電線18~20の各々には、電流センサ24が介 挿されている。電流センサ24は、モータジェ� ��レータMG1に流れる電流MCRT1を検出する。な� �、U相、V相、W相のモータ電流Iu,Iv,Iw(瞬時値)� ��和は零であることから、2相に電流センサ24� ��配置することによって各相のモータ電流を� ��出する構成としてもよい。電流センサ24に� �る電流検出値MCRT1は、MGECU300へ送出される。

 モータジェネレータMG1には、回転子(図示 せず)の回転角を検出する位置センサ22がさら に配置される。位置センサ22によって検出さ� ��た回転角は、MGECU300へ送出される。

 モータジェネレータMG2と接続されるイン� ��ータ31は、インバータ14と同様の構成からな る。すなわち、インバータ31は、スイッチン� ��素子Q1~Q6と、ダイオードD1~D6とを含む。スイ ッチング素子Q1~Q6は、MGECU300からのスイッチ� �グ制御信号PWMI2に対応してオン・オフ制御(� �イッチング制御)される。

 モータジェネレータMG2は、モータジェネ� ��ータMG1と同様に、U,V,W相の3つのコイルの一� ��が中性点に共通接続されて構成された3相の 永久磁石モータである。インバータ31の各相� ��ームの中間点は、導電線を介してモータジ� ��ネレータMG2のU相コイル、V相コイルおよびW� ��コイルとそれぞれ電気的に接続される。

 そして、インバータ31とモータジェネレ� �タMG2の各相コイルとを結ぶ導電線には、電� �センサ24と同様の電流センサ28が介挿されて� ��る。さらに、モータジェネレータMG2にも、� ��置センサ22と同様の位置センサ26が配置され る。電流センサ28による電流検出値MCRT2およ� �位置センサによる検出値は、MGECU300へ送出さ れる。

 なお、MGECU300へは、電流センサ24,28および 位置センサ22,26の検出値の他にも、電圧セン� ��13によって検出された、各インバータ14,31へ の入力電圧Vm、および適宜設けられたセンサ( 図示せず)によって検出されたモータジェネ� �ータMG1,MG2のコイル端子間電圧等が入力され� ��モータ駆動制御に用いられる。

 MGECU300は、図示しないHVECU200からモータジ ェネレータMG1の運転指令を受ける。この運転 指令には、モータジェネレータMG1の運転許可 /禁止指示や、トルク指令値TR1、回転数指令MR N1等が含まれる。MGECU300は、電流センサ24およ び位置センサ22の検出値に基づくフィードバ� ��ク制御により、HVECU200からの運転指令に従� �てモータジェネレータMG1が動作するように� �スイッチング素子Q1~Q6のスイッチング動作を 制御するスイッチング制御信号PWMI1を発生す� ��。

 たとえば、HVECU200によりモータジェネレ� �タMG1の運転指示が発せられている場合には� �MGECU300は、モータジェネレータMG1のトルク指 令値TR1に応じた各相モータ電流が供給される ように、電源ラインVLおよびアースラインSL� �の直流電圧をモータジェネレータMG1の各相� �イルに印加される交流電圧に変換するため� �スイッチング制御信号PWMI1を発生する。

 また、モータジェネレータMG1の回生制動� ��には、MGECU300は、モータジェネレータMG1に� �って発電された交流電圧を電源ラインVLおよ びアースラインSL間の直流電圧に変換するよ� ��に、スイッチング制御信号PWMI1を発生する� �これらの際に、スイッチング制御信号PWMI1は 、たとえば周知のPWM制御方式に従う、センサ 検出値を用いたフィードバック制御により生 成される。

 一方、MGECU300は、HVECU200からモータジェネ レータMG1の運転禁止指示が発せられた場合に は、インバータ14を構成するスイッチング素� ��Q1~Q6の各々がスイッチング動作を停止(すべ� ��オフ)するように、スイッチング制御信号STP を生成する。

 さらに、MGECU300は、HVECU200からモータジェ ネレータMG2の運転指令を受けると、上述した モータジェネレータMG1の制御と同様に、電流 センサ28および位置センサ26の検出値に基づ� �フィードバック制御により、HVECU200からの運 転指令に従ってモータジェネレータMG2が動作 するように、スイッチング素子Q1~Q6のスイッ� ��ング動作を制御するスイッチング制御信号P WMI2を発生する。

 また、MGECU300によって検知された、イン� �ータ14,31の異常に関する情報は、HVECU200に対� ��て送出される。HVECU200は、これらの異常情� �をモータジェネレータMG1,MG2の運転指令へ反� ��することが可能なように構成されている。

 図2および図3に示した構成において、モ� �タジェネレータMG1,MG2は、本発明における「� ��数の多相交流モータ」に対応し、インバー� ��14,31は、本発明における「複数の電力変換� �置」に対応する。また、MGECU300およびHVECU200� ��、本発明における「制御装置」に対応する� ��

 (ハイブリッド自動車の退避運転)
 以上の構成からなるハイブリッド自動車10� �おいて、モータジェネレータMG1に接続され� �インバータ14の異常によりモータジェネレー タMG1が使用不能である場合には、特許文献1� �も記載されるように、エンジンENGおよびモ� �タジェネレータMG1の動作を停止して、モー� �ジェネレータMG2による動力を用いた「異常� �運転」によってハイブリッド自動車10の「退 避運転」が実行可能である。

 このような退避運転時には、モータジェ� ��レータMG1およびモータジェネレータMG2が動� ��分割機構PSDを介して互いに連結されている� ��で、モータジェネレータMG2を運転(回転)す� �のに伴なって、モータジェネレータMG1も回� �される。

 そして、図4に示すように、このような退 避運転時のモータジェネレータMG1の回転に伴 なって、その回転子に装着された磁石PMが回� ��する。これにより、モータジェネレータMG1� ��各相コイルに誘起電圧が発生する。

 図4には、オン状態を維持して制御不能と なる短絡故障がスイッチング素子Q1に発生し� ��ケースが、インバータ14中の短絡故障の一� �として示される。

 このようなケースでは、スイッチング制� ��信号STPにより、各スイッチング素子Q1~Q6の� �イッチング動作を停止(オフ状態)するように 制御しても、短絡故障したスイッチング素子 Q1を介した短絡経路が形成される。具体的に� ��、電源ラインVL~スイッチング素子Q1(短絡故� ��)~U相コイルを経由してU相モータ電流Iuが流� ��る。そして、U相モータ電流Iuは、モータジ� ��ネレータMG1の中性点において、V相コイル~V� ��アーム16の中間点~ダイオードD3~電源ラインV Lに至る経路Rt1と、W相コイル~W相アーム17の中 間点~ダイオードD5~電源ラインVLに至る経路Rt2 とに分岐される。このため、誘起電圧および 当該短絡経路の電気抵抗に応じた短絡電流が 発生する。

 ここで、モータジェネレータMG1の各相コ� ��ルに発生する誘起電圧は、モータジェネレ� ��タMG1の回転数に比例するので、退避運転時� ��おけるモータジェネレータMG2の回転数が上� ��すれば、モータジェネレータMG1に発生する� ��起電圧も高くなり、インバータ14中の短絡� �流も増大する。短絡電流が過大となると、� �ンバータ14の構成部品の耐熱温度を超える高 温の発生によって、さらなる素子損傷を発生 してしまう可能性がある。

 そのため、上述したように特許文献1では 、インバータ14内を流れる短絡電流のレベル� ��監視することによって、インバータ14内に� �大な短絡電流が流れる場合には、モータジ� �ネレータMG2による退避運転を制限する制御� �成とする。これにより、退避運転の実行に� �ってインバータ内にさらなる素子損傷が発� �するのを防止する。

 しかしながら、このような制御構成では� ��インバータの素子保護を図ることができる� ��方で、退避運転による移動距離の増加には� ��界が生じてしまう。そのため、車両を安全� ��場所まで避難させることができない可能性� ��ある。

 そこで、本実施の形態に従うハイブリッ� ��駆動装置100では、モータジェネレータMG1の� ��転数に応じて、インバータ14を構成するス� �ッチング素子Q1~Q6をスイッチング制御する構 成とする。かかる構成によれば、回転数の上 昇による短絡電流の増大が抑えられる。その 結果、インバータの素子保護と退避運転時の 移動距離の増加とを両立させることが可能と なる。

 以下に、本実施の形態に従うハイブリッ� ��駆動装置100における退避運転時のインバー� ��のスイッチング制御を実現するための制御� ��造について説明する。

 (制御構造)
 図5は、この発明の実施の形態に従うMGECU300� ��おける制御構造を示すブロック図である。� ��5に示す各機能ブロックは、代表的にMGECU300� ��予め格納されたプログラムを実行すること� ��実現されるが、その機能の一部または全部� ��専用のハードウェアとして実装してもよい� ��

 図5を参照して、MGECU300は、インバータ14� �制御手段として、モータ制御用相電圧演算� �32と、インバータ用駆動信号変換部34と、イ� ��バータ異常検出部36と、短絡素子検出部38と を含む。なお、図示は省略するが、MGECU300は� ��図5と同様の構成からなるインバータ31の制� ��手段をさらに含む。

 モータ制御用相電圧演算部32は、HVECU200か らモータジェネレータMG1の運転指令としての トルク指令値TR1および回転数指令MRN1を受け� �電圧センサ13からインバータ14の入力電圧Vm� �受け、電流センサ24からモータジェネレータ MG1の各相に流れるモータ電流Iu,Iv,Iwを受ける� ��そして、モータ制御用相電圧演算部32は、� �れらの入力信号に基づいて、モータジェネ� �ータMG1の各相コイルに印加する電圧の操作� �(以下、電圧指令とも称する)Vu*,Vv*,Vw*を演算� ��、その演算結果をインバータ用駆動信号変� ��部34へ出力する。

 インバータ用駆動信号変換部34は、モー� �制御用相電圧演算部32からの各相コイルの電 圧指令Vu*,Vv*,Vw*に基づいて、実際にインバー� ��14のスイッチング素子Q1~Q6をオン・オフする ためのスイッチング制御信号PWMI1を生成し、� ��の生成したスイッチング制御信号PWMI1をイ� �バータ14へ送出する。

 これにより、各スイッチング素子Q1~Q6は� �スイッチング制御され、モータジェネレー� �MG1が指令されたトルクを出力するようにモ� �タジェネレータMG1の各相に流す電流を制御� �る。このようにして、モータ電流MCRT1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。

 インバータ異常検出部36は、モータジェ� �レータMG1の運転時においてインバータ14に発 生した異常を検知する。インバータ14の異常� ��知は、インバータ14のスイッチング素子Q1~Q6 に内蔵された自己保護回路からの過電流検知 信号OVCに基づいて行なわれる。

 具体的には、自己保護回路は、電流セン� ��(または温度センサ)を含んで構成され、セ� �サ出力に過電流(または過熱)が検出されたこ とに応じて過電流検知信号OVCを出力する。イ ンバータ異常検出部36は、インバータ14から� �電流検知信号OVCを受けると、スイッチング� �子Q1~Q6の短絡故障による異常と判定し、その 判定した結果を示す異常信号FINVを生成する� �そして、インバータ異常検出部36は、その生 成した異常信号FINVをHVECU200および短絡素子検 出部38へ送出する。

 HVECU200は、異常信号FINVを受けると、モー� ��ジェネレータMG2による退避運転を指示する� ��このとき、HVECU200は、インバータ用駆動信� �変換部34に対して、インバータ14を構成する� ��イッチング素子Q1~Q6のスイッチング動作の� �止指示を発する。

 これに応答して、インバータ用駆動信号� ��換部34は、スイッチング素子Q1~Q6のスイッチ ング動作を停止(オフ状態)するためのスイッ� ��ング制御信号STPを生成してインバータ14へ� �力する。これにより、インバータ14は運転停 止状態となる。

 短絡素子検出部38は、インバータ異常検� �部36から異常信号FINVを受けると、電流セン� �24によるインバータ14およびモータジェネレ� ��タMG1間の各相電流の検出値Iu,Iv,Iwに基づき� �異常が発生したインバータから短絡故障し� �スイッチング素子を検出する。このとき、� �例として、短絡素子検出部38は、モータ電流 Iu,Iv,Iwの電流波形の各々について、定常運転� ��からのオフセット値を検出し、その検出し� ��オフセット値の大きさと極性とに基づいて� ��短絡故障したスイッチング素子を検出する� ��そして、短絡素子検出部38は、検出した短� �故障したスイッチング素子を示す信号DEを生 成してインバータ用駆動信号変換部34へ送出� ��る。

 インバータ用駆動信号変換部34は、短絡� �子検出部38から信号DEを受けると、位置セン� ��22の検出値から導出されるモータジェネレ� �タMG1の回転数Nmg1に応じて、スイッチング制� ��信号Ton1およびスイッチング制御信号Ton2の� �ずれか一方を発生する。

 詳細には、スイッチング制御信号Ton1は、 インバータ14を構成するスイッチング素子Q1~Q 6のうち、短絡故障したスイッチング素子と� �列接続されるスイッチング素子のみをオン� �るように、スイッチング動作を制御する信� �である。これにより、短絡故障したスイッ� �ング素子とこれに直列接続されるスイッチ� �グ素子とがオンされるため、これら2つのス� ��ッチング素子により構成される相が短絡す� ��。以下では、このように短絡故障したスイ� ��チング素子が所属する相を短絡させるため� ��スイッチング制御を、単に「一相短絡制御� ��とも称する。

 これに対して、スイッチング制御信号Ton2 は、インバータ14を構成するスイッチング素� ��Q1~Q6のうち、短絡故障したスイッチング素� �と電源ライン(またはアースライン)に対して 並列接続される全てのスイッチング素子をオ ンするように、スイッチング動作を制御する 信号である。これにより、電源ライン(また� �アースライン)に対して並列接続される三相� ��べてのスイッチング素子がオンされる。以� ��では、このように電源線に対して短絡故障� ��たスイッチング素子と並列接続されるスイ� ��チング素子をオンさせるためのスイッチン� ��制御を、単に「三相オン制御」とも称する� ��

 そして、インバータ用駆動信号変換部34� �、位置センサ22の検出値から導出したモータ ジェネレータMG1の回転数Nmg1に応じて、一相� �絡制御および三相オン制御を切り換えて実� �する。以下に、各々のスイッチング制御の� �細について説明する。

 図6は、一相短絡制御の実行時に発生する インバータ内部の短絡電流を説明する図であ る。

 図6を参照して、短絡故障がスイッチング 素子Q1に発生している場合には、スイッチン� ��制御信号Ton1により、スイッチング素子Q1と� ��列接続されるスイッチング素子Q2のみがオ� �される。その結果、U相アーム15が短絡され� �ため、U相モータ電流Iuの経路は、図4で述べ� ��経路Rt1,Rt2に加えて、電源ラインVL~U相アー� �15の中間点~アースラインSLに至る新たな経路 Rt3が形成されることになる。これにより、短 絡故障したスイッチング素子Q1とダイオードD 3,D5との間で形成される短絡経路を流れる電� �が低減される。このとき、各相モータ電流Iu ,Iv,Iwは、モータジェネレータMG1の正常運転時 と同様に、略同じ振幅からなる交流波形とな る。なお、後述するように、各相モータ電流 の振幅は、モータジェネレータMG1の回転数を 上昇させることによって大きくなる。

 図7は、三相オン制御の実行時に発生する インバータ内部の短絡電流を説明する図であ る。

 図7を参照して、図6と同様に短絡故障が� �イッチング素子Q1に発生している場合には、 スイッチング制御信号Ton2により、電源ライ� �VLに対してスイッチング素子Q1と並列接続さ� ��るスイッチング素子Q3,Q5のみがオンされる� �これにより、短絡故障したスイッチング素� �Q1とダイオードD3,D5との間で形成される短絡� ��路に加えて、スイッチング素子Q3とダイオ� �ドD1,D5との間で形成される経路、およびスイ ッチング素子Q5とダイオードD1,D3との間で形� �される経路が新たに形成されることになる� �

 図8は、三相オン制御の実行時に発生する モータ電流の出力波形を示す図である。なお 、図8の出力波形は、図7に示す回路構成にお� ��てモータジェネレータMG1を所定の回転数で� ��転させたときに誘起されるモータ電流Iu,Iv,I wをシミュレーションすることにより得られ� �ものである。

 図8から明らかなように、モータ電流Iu,Iv, Iwは、略同じ振幅の交流波形を示している。� ��お、後述するように、モータ電流の振幅は� ��モータジェネレータMG1の回転数を上昇させ� ��ことによってもほとんど変化しないことが� ��ミュレーション結果から得られている。

 図9は、一相短絡制御および三相オン制御 の実行時に発生するインバータ内部の短絡電 流とモータジェネレータMG1の回転数との関係 を示す図である。図9に示す関係は、図6およ� ��図7に示す回路構成において、それぞれ、モ ータジェネレータMG1を様々な回転数で回転さ せたときに、各回転数において誘起されるモ ータ電流Iu,Iv,Iwをシミュレーションすること� ��より得られたものである。なお、図9におい て、ラインLN1は一相短絡制御を行なったとき の短絡電流を示し、ラインLN2は三相オン制御 を行なったときの短絡電流を示す。

 図9を参照して、一相短絡制御の実行時に は、インバータ14内を流れる短絡電流は、モ� ��タジェネレータMG1の回転数が上昇するにつ� ��て増大する。これに対して、三相オン制御� ��実行時には、インバータ14内を流れる短絡� �流は、相対的に低い回転数域では、モータ� �ェネレータMG1の回転数の上昇に伴なって増� �するが、相対的に高い回転数域では、回転� �の上昇によってもほとんど変化していない� �

 なお、三相オン制御の実行時において、� ��転数の上昇によっても短絡電流が増大しな� ��のは、三相オン制御によって形成される短� ��経路の電気抵抗のうち、モータジェネレー� ��MG1の各相コイルのインダクタンス成分が回� ��数の上昇に伴なって高くなることが一因と� ��て挙げられる。

 さらに、図9からは、一相短絡制御の実行 時の短絡電流と三相オン制御の実行時の短絡 電流とは、相対的に低い所定の回転数におい て交差しており、当該所定の回転数を境とし て大小関係が反転していることが分かる。し たがって、図9に示した短絡電流とモータジ� �ネレータMG1の回転数との関係によれば、低� �数域においては一相短絡制御を実行する一� �で、高回転数域においては三相オン制御を� �行する構成とすれば、インバータ14内を流れ る短絡電流が増大するのを効果的に抑制でき ることが分かる。

 その一方で、モータジェネレータMG1にお� ��ては、モータジェネレータMG2の回転に伴な� ��て回転することにより制動トルクが発生す� ��。この制動トルクは、モータジェネレータM G1の回転抵抗によって車両に作用する制動ト� ��クであることから、以下では、「引きずり� ��ルク」とも称する。そして、この引きずり� ��ルクは、モータジェネレータMG1の回転数と� ��間に図10に示すような関係が成立する。

 図10は、一相短絡制御および三相オン制� �の実行時にモータジェネレータMG1に発生す� �引きずりトルクとモータジェネレータMG1の� �転数との関係を示す図である。図10に示す関 係は、一相短絡制御および三相オン制御の各 々について、図9の短絡電流が流れていると� �にモータジェネレータMG1に発生する引きず� �トルクを、磁場解析を用いたシミュレーシ� �ンすることによって得られたものである。� �お、引きずりトルクは、モータジェネレー� �MG1の力行制御時に生じるトルクと区別する� �めに負の値で表わされている。

 図10において、ラインLN3は一相短絡制御� �行なったときの引きずりトルクを示し、ラ� �ンLN4は三相オン制御を行なったときの引き� �りトルクを示す。

 図10からは、一相短絡制御の実行時には� �モータジェネレータMG1の回転数が上昇する� �つれて、引きずりトルク(絶対値)が大きくな ることが分かる。これに対して、三相オン制 御の実行時には、引きずりトルクは、低回転 数域の所定の回転数において極値を有してお り、この所定の回転数から回転数が上昇する につれて、小さくなる傾向を示している。

 すなわち、一相短絡制御の実行時と三相� ��ン制御の実行時とでは、引きずりトルクは� ��いに異なる特性を示しており、図中の所定� ��基準回転数Nthを境として、大小関係が反転� ��ている。これによれば、所定の基準回転数N thよりも低い回転数においては、三相オン制� ��を行なうことで、却って一相短絡制御の実� ��時よりも引きずりトルクを増加させてしま� ��こととなる。特に、ハイブリッド自動車10� �発進時には、引きずりトルクがモータジェ� �レータMG2の発生するトルクを上回ることに� �って、運転性が低下する可能性がある。

 したがって、モータジェネレータMG1の回� ��数が所定の基準回転数Nth以下となる場合に� ��、一相短絡制御を行なう一方で、回転数Nmg1 が所定の基準回転数Nthよりも高い場合には、 三相オン制御を行なう構成とすれば、モータ ジェネレータMG1の回転数に拘らず、引きずり トルクを小さく抑えることができる。

 さらに、図9に示した短絡電流とモータジ ェネレータMG1の回転数との関係に照らせば、 所定の基準回転数Nthよりも高い回転数域にお いては、過大な短絡電流の発生を防止するこ とが可能となる。

 実際には、再び図5を参照して、インバー タ用駆動信号変換部34は、短絡素子検出部38� �ら信号DEを受けると、位置センサ22の検出値� ��らモータジェネレータMG1の回転数Nmg1を導出 し、その導出した回転数Nmg1が所定の基準回� �数Nthを超えるか否かを判定する。このとき� �回転数Nmg1が所定の基準回転数Nth以下である� ��合には、インバータ用駆動信号変換部34は� �一相短絡制御を行なうためのスイッチング� �御信号Ton1を発生する。その一方で、回転数N mg1が所定の基準回転数Nthを超える場合には、 インバータ用駆動信号変換部34は、三相オン� ��御を行なうためのスイッチング制御信号Ton2 を発生する。なお、所定の基準回転数Nthにつ いては、予め図10に示す関係をシミュレーシ� ��ンすることで求めておくことができる。

 図11は、本発明の実施の形態に従うハイ� �リッド駆動装置におけるMG1異常時の退避運� �を説明するフローチャートである。なお、� �11に示す各ステップの処理は、MGECU300およびH VECU200が図5に示す各機能ブロックとして機能� ��ることで実現される。

 図11を参照して、インバータ異常検出部36 (図5)として機能するMGECU300は、モータジェネ� ��ータMG1と接続されたインバータ14に異常が� �生しているか否かを判定する(ステップS01)。 このとき、MGECU300は、スイッチング素子Q1~Q6� �内蔵された自己保護回路からの過電流検知� �号OCVを受けているか否かを判定する。イン� �ータ14から過電流検知信号OCVを受けていない 場合には、MGECU300は、インバータ14に異常が� �生していないと判定し(ステップS01でNO判定)� ��退避運転を指示することなく(ステップS02)� �退避運転に関する制御処理を終了する。

 一方、インバータ14から過電流検知信号OC Vを受けている場合には、MGECU300は、インバー タ14に異常が発生していると判定し(ステップ S01でYES判定)、異常信号FINVを発する。これに� ��り、HVECU200は、モータジェネレータMG2によ� �退避運転を指示する(ステップS03)。このとき 、HVECU200は、MGECU300に対して、インバータ14を 構成する各スイッチング素子Q1~Q6のスイッチ� ��グ動作の停止指示を発する。これに応答し� ��、MGECU300からのスイッチング制御信号PWMI1は オフ状態とされる。

 さらに、短絡素子検出部38として機能す� �MGECU300は、異常信号FINVを受けると、電流セ� �サ24によるインバータ14およびモータジェネ� ��ータMG1間の各相電流の検出値Iu,Iv,Iwに基づ� �、異常が発生したインバータから短絡故障� �たスイッチング素子を検出する(ステップS04) 。そして、短絡素子検出部38として機能するM GECU300は、検出した短絡故障したスイッチン� �素子を示す信号DEを生成してインバータ用駆 動信号変換部34として機能するMGECU300へ送出� �る。

 次に、インバータ用駆動信号変換部34と� �て機能するMGECU300は、短絡素子検出部38から� ��号DEを受けると、位置センサ22の検出値に基 づいてモータジェネレータMG1の回転数Nmg1を� �得する(ステップS05)。そして、インバータ用 駆動信号変換部34として機能するMGECU300は、� �転数Nmg1が所定の基準回転数Nthを超えるか否� ��を判定する(ステップS06)。

 回転数Nmg1が所定の基準回転数Nthを超える 場合(ステップS06においてYESの場合)には、イ� ��バータ用駆動信号変換部34として機能するMG ECU300は、三相オン制御を実行する(ステップS0 7)。具体的には、MGECU300は、スイッチング制� �信号Ton2を生成してインバータ14を構成する� �イッチング素子Q1~Q6へ出力する。これにより 、電源ライン(またはアースライン)に対して� ��絡故障したスイッチング素子と並列接続さ� ��たスイッチング素子が全てオン状態とされ� ��。

 一方、回転数Nmg1が所定の基準回転数Nth以 下となる場合(ステップS06においてNOの場合)� �は、インバータ用駆動信号変換部34として機 能するMGECU300は、一相短絡制御を実行する(ス テップS08)。具体的には、MGECU300は、スイッチ ング制御信号Ton1を生成してインバータ14を構 成するスイッチング素子Q1~Q6へ出力する。こ� ��により、短絡故障したスイッチング素子と� ��列接続されたスイッチング素子がオン状態� ��される。

 そして、インバータ用駆動信号変換部34� �して機能するMGECU300は、モータジェネレータ MG2による退避運転が継続されているか否かを 判定する(ステップS09)。退避運転が継続され� ��いる場合(ステップS09においてYESの場合)に� �、処理はステップS05に戻される。

 一方、退避運転が継続されていない場合( ステップS09においてNOの場合)には、MGECU300は� ��退避運転に関する制御処理を終了する。

 このような制御構成とすることにより、� ��避運転時におけるモータジェネレータMG2の� ��転数が上昇する場面においても、インバー� ��14内に過大な短絡電流が流れるのを防止す� �ことができる。これにより、インバータ内� �素子損傷を発生させることなく、退避運転� �よる移動距離を延ばすことができる。

 また、退避運転時におけるモータジェネ� ��ータMG2の回転数が低い場面においては、モ� ��タジェネレータMG2の回転に伴なってモータ� ��ェネレータMG1に発生する引きずりトルクを� ��さくすることができる。これにより、ハイ� ��リッド自動車10の発進時において、引きず� �トルクがモータジェネレータMG2の発生する� �ルクを上回り、運転性の低下を抑制するこ� �ができる。

 なお、本実施の形態では、モータジェネ� ��ータMG1と接続された電力変換装置であるイ� ��バータ14に異常が発生したことにより、モ� �タジェネレータMG2を用いた退避運転を行な� �場合について説明したが、モータジェネレ� �タMG2と接続された電力変換装置であるイン� �ータ31に異常が発生した場合においても、図 11に示したフローチャートと同様の処理を行� ��うことによって、エンジンENGおよびモータ� ��ェネレータMG1を用いた退避運転の実行によ� ��て、インバータ31内に過大な短絡電流が流� �るのを防止しながら、退避運転による移動� �離を延ばすことができる。

 また、本実施の形態では、動力分割機構� ��よって相互に連結された2つのモータを備え るハイブリッド自動車におけるモータ駆動装 置を例示したが、本発明の適用はこのような 形式に限定されるものでなく、退避運転に1� �のモータを運転することによって他のモー� �がこれに伴なって回転される構成であれば� �いわゆる電気分配式等の任意の形式のハイ� �リッド駆動装置、ならびに、複数モータを� �えて構成されるハイブリッド駆動装置以外� �モータ駆動装置に対しても適用可能である� �

 今回開示された実施の形態はすべての点� ��例示であって制限的なものではないと考え� ��れるべきである。本発明の範囲は上記した� ��明ではなく、請求の範囲によって示され、� ��求の範囲と均等の意味および範囲内でのす� ��ての変更が含まれることが意図される。