專利名稱:電機(jī)驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)驅(qū)動裝置，特別涉及當(dāng)對電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的驅(qū)動電路發(fā)生短路故障時能夠繼續(xù)使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
最近，作為環(huán)保的汽車，受矚目的有混合動力汽車以及電動汽車?；旌蟿恿ζ囀浅艘酝陌l(fā)動機(jī)之外，還增加直流電源、逆變器和由逆變器驅(qū)動的電機(jī)作為動力源的汽車。即，通過驅(qū)動發(fā)動機(jī)得到動力源，同時，將來自直流電源的直流電壓由逆變器轉(zhuǎn)換成交流電壓，根據(jù)該轉(zhuǎn)換得到的交流電壓使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，由此得到動力源。
此外，電動汽車是將直流電源、逆變器和由逆變器驅(qū)動的電機(jī)作為動力源的汽車。
對于這種裝載在混合動力汽車或者電動汽車上的電機(jī)驅(qū)動裝置來說，一般當(dāng)檢測出構(gòu)成逆變器的開關(guān)元件發(fā)生短路故障等異常時，停止逆變器的運(yùn)轉(zhuǎn)，防止由于在發(fā)生短路故障的開關(guān)元件上流過過大的電流而使該開關(guān)元件過熱。
此時，連接在車輛的驅(qū)動軸的電機(jī)上產(chǎn)生對應(yīng)于該轉(zhuǎn)速的反電動勢，因此當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速高時，可能出現(xiàn)由于受到高的反電動勢而增大通過逆變器的電流的問題。因此，在某種車輛中，響應(yīng)于檢測出逆變器的異常的情況，將配置在驅(qū)動軸和電機(jī)之間的離合器斷開，截?cái)鄰尿?qū)動軸到電極的動力傳遞，車輛轉(zhuǎn)入所謂的撤離行駛(limp mode)，此時車輛以離合器被斷開的狀態(tài)撤離到不妨礙其他的車輛或行人的場所。
然而，此時的撤離行駛由于沒有給驅(qū)動軸提供動力，因此只依賴于作用在驅(qū)動輪的慣性力。因此，難以確保車輛能夠可靠地撤離時所需的行駛距離。
因此，最近作為確保撤離行駛時所需的扭矩的技術(shù)，例如在日本專利文獻(xiàn)特開 2004-120883號公報(bào)中公開了當(dāng)構(gòu)成逆變器的開關(guān)元件發(fā)生了故障時也能夠使三相交流電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的三相交流電機(jī)驅(qū)動用逆變器裝置。
如上所述，三相交流電機(jī)驅(qū)動用逆變器裝置包括直流電源電路，包含對交流電源的輸出進(jìn)行整流的整流電路；逆變器電路，由各包括串聯(lián)連接的兩個半導(dǎo)體開關(guān)元件的第一 第三的橋臂電路并聯(lián)連接來構(gòu)成，將來自直流電源電路的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓；PWM控制器，用于對逆變器電路進(jìn)行PWM(脈寬調(diào)制)控制。所述三相交流電機(jī)驅(qū)動用逆變器裝置用于驅(qū)動三相的勵磁繞組星型連接的三相交流電機(jī)。
并且，在該逆變器裝置中，直流電源電路具有對整流電路的輸出電壓進(jìn)行等分并輸出到中性點(diǎn)的分壓電路，第一 第三橋臂電路分別具有由兩個半導(dǎo)體開關(guān)元件的連接點(diǎn)構(gòu)成的第一 第三輸出點(diǎn)。在中性點(diǎn)和第一 第三輸出點(diǎn)之間設(shè)置有中性點(diǎn)連接開關(guān)電路，用于選擇性地連接中性點(diǎn)和第一 第三輸出點(diǎn)中的任一個。
在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)檢測出構(gòu)成逆變器電路的多個半導(dǎo)體開關(guān)元件的任一個發(fā)生了故障時，通過中性電連接開關(guān)電路連接包含發(fā)生了故障的半導(dǎo)體開關(guān)元件的橋臂電路的輸出點(diǎn)和中性點(diǎn)。由此，三向交流電機(jī)的勵磁繞組成為等同于完好的兩相勵磁繞組V型連接的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，PWM控制器對包含在用于控制V型連接的兩相勵磁繞組中流過的電流的兩個橋臂電路內(nèi)的4個半導(dǎo)體開關(guān)元件進(jìn)行PWM控制，生成三相平衡的輸出電流，驅(qū)動交流電機(jī)。
并且，日本專利文獻(xiàn)特開平9-23501號公報(bào)公開了一種電動車控制裝置，當(dāng)檢測出用于分別檢測流過三相電機(jī)的各相的電流的三個電流傳感器、或者基于來自電流傳感器的檢測電流來檢測執(zhí)行反饋控制的電流控制電路中的任一個發(fā)生了異常時，用作為輔助電機(jī)控制部件的故障診斷電路來替代電機(jī)控制電路執(zhí)行電機(jī)驅(qū)動控制。
如此，作為備用的電機(jī)驅(qū)動控制部件的故障診斷電路，裝載有與構(gòu)成原來的電機(jī)控制電路的微型計(jì)算機(jī)不同的備用微型計(jì)算機(jī)。
然而，根據(jù)上述的日本專利文獻(xiàn)特開2004-120883號公報(bào)中的三相交流電機(jī)驅(qū)動用逆變器裝置，為了在檢測出半導(dǎo)體元件的故障之后也能夠繼續(xù)進(jìn)行三相交流電極的運(yùn)轉(zhuǎn)，需要中性點(diǎn)連接開關(guān)電路，該電路用于將包含發(fā)生了短路故障的半導(dǎo)體開關(guān)元件的橋臂電路的輸出點(diǎn)連接到直流電源電路的中性點(diǎn)。因此，逆變器裝置不得不大型化。并且，會導(dǎo)致裝置成本增加。
并且，在日本專利文獻(xiàn)特開平9-23501號公報(bào)中的電車控制裝置中，設(shè)置有與電流傳感器等正常時和異常時分別對應(yīng)的控制電路，因此與上述日本專利文獻(xiàn)特開 2004-120883號公報(bào)相同，存在裝置的規(guī)模以及裝置成本方面的問題。并且，在其它的專利文件中也沒有公開僅根據(jù)現(xiàn)有的裝置結(jié)構(gòu)對發(fā)生短路故障的逆變器進(jìn)行驅(qū)動控制的策略。
因此，本發(fā)明是為了解決相關(guān)的問題而開展的，其目的在于提供一種電機(jī)驅(qū)動裝置，以簡單且低廉的裝置結(jié)構(gòu)就能夠確保當(dāng)檢測出了逆變器異常時的電機(jī)的安全性和輸出性能。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，電機(jī)驅(qū)動裝置，包括三相交流電機(jī)；電源，設(shè)置為能夠給第一以及第二電源線提供直流電力；電力變換裝置，在第一以及第二電源線和三相交流電機(jī)之間進(jìn)行電力變換；以及控制裝置，控制電力變換裝置以使得三相交流電機(jī)的輸出與目標(biāo)輸出一致。電力變換裝置包括分別連接在三相交流電機(jī)的第一相至第三相繞組上的第一至第三電路。第一至第三電路中的每一個都具有經(jīng)由與所述三相交流電機(jī)的各相繞組的連接點(diǎn)串聯(lián)連接的第一以及第二開關(guān)元件?？刂蒲b置包括短路檢測部，從第一至第三電路中檢測出發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件；電機(jī)驅(qū)動控制部，響應(yīng)于短路檢測部檢測出發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件的情況，通過經(jīng)由連接點(diǎn)與發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件相對配置的至少一個以上的開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)動作，來控制流過所述三相交流電機(jī)的各相繞組的電流。
根據(jù)上述電機(jī)驅(qū)動裝置，當(dāng)?shù)谝恢恋谌娐返囊粋€或兩個中發(fā)生了開關(guān)元件的短路故障時，通過使屬于不包含該開關(guān)元件的正常的電路且構(gòu)成與該開關(guān)元件所構(gòu)成的橋臂不同的橋臂的開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)動作，能夠抑制流過發(fā)生了短路故障的電路的電流增加， 同時繼續(xù)驅(qū)動三相交流電機(jī)。因而，不用增加以往為應(yīng)對短路故障而設(shè)置的中性點(diǎn)連接開關(guān)電路或輔助電機(jī)控制部件等，只以現(xiàn)有的裝置結(jié)構(gòu)就能夠兼顧電機(jī)的安全性和輸出性能。
優(yōu)選的是，電機(jī)驅(qū)動控制部響應(yīng)于所述第一電路的所述第一開關(guān)元件被檢測出發(fā)生了短路故障的情況，通過所述第二以及第三電路的所述第二開關(guān)元件的開關(guān)動作，來控制流過所述三相交流電機(jī)的各相繞組的電流。
根據(jù)上述的電機(jī)驅(qū)動裝置，當(dāng)構(gòu)成第一以及第三電路的任一個的開關(guān)元件發(fā)生短路故障時，通過使構(gòu)成正常的剩余的兩個電路的開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)動作，能夠抑制流過正常電路的電流增加，同時繼續(xù)驅(qū)動三相交流電機(jī)。
優(yōu)選的是，短路檢測部基于流過三相交流電機(jī)的各相繞組的電流的振幅，檢測出發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件。
更加優(yōu)選的是，短路檢測部響應(yīng)于流過三相交流電機(jī)的第一相繞組的電流超過三相交流電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的振幅向第一極性方向偏移的情況，判斷出所述第一電路的第一開關(guān)元件發(fā)生了短路故障。
根據(jù)上述的電機(jī)驅(qū)動裝置，可以簡單地確定總計(jì)六個開關(guān)元件中發(fā)生短路故障的一個開關(guān)元件。結(jié)果，可以容易地選出要使其進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件繼續(xù)驅(qū)動三相交流電機(jī)。
優(yōu)選的是，電機(jī)驅(qū)動控制部響應(yīng)于第一以及第二電路的第一開關(guān)元件被檢測出發(fā)生了短路故障的情況，通過第三電路的第二開關(guān)元件的開關(guān)動作，來控制流過三相交流電機(jī)的各相繞組的電流。
優(yōu)選的是，電機(jī)驅(qū)動控制部響應(yīng)于第一電路的第一開關(guān)元件和第二電路的第二開關(guān)元件被檢測出發(fā)生了短路故障的情況，通過第三電路的第一以及第二開關(guān)元件的開關(guān)動作，來控制流過三相交流電機(jī)(MG》的各相繞組的電流。
根據(jù)上述的電機(jī)驅(qū)動裝置，當(dāng)構(gòu)成第一至第三電路中的兩個電路的開關(guān)元件發(fā)生了短路故障時，通過使構(gòu)成正常的剩余的一個電路的開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)動作，能夠抑制流過正常電路的電流增加，同時繼續(xù)驅(qū)動三相交流電機(jī)。因而，能夠進(jìn)一步提高發(fā)生短路故障時電機(jī)的輸出性能。
優(yōu)選的是，短路檢測部基于三相交流電機(jī)的相間電壓的振幅，檢測出發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件。
更加優(yōu)選的是，短路檢測部具有基于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的三相交流電機(jī)的相間電壓的振幅而預(yù)先設(shè)定的預(yù)定的上限閾值以及下限閾值，基于三相交流電機(jī)的各相間電壓的振幅和上限閾值以及下限閾值的大小關(guān)系，檢測出發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件。
根據(jù)上述的電機(jī)驅(qū)動裝置，可以簡單地確定最多六個發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件。結(jié)果，可以容易地選出要使其進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件繼續(xù)驅(qū)動三相交流電機(jī)。
優(yōu)選的是，短路檢測部基于構(gòu)成每個第一至第三電路的第一以及第二開關(guān)元件的端子間電壓，檢測出發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件。
根據(jù)上述的電機(jī)驅(qū)動裝置，可以簡單地確定最多六個發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件。結(jié)果，可以容易地選出要使其進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件繼續(xù)驅(qū)動三相交流電機(jī)。
優(yōu)選的是，三相交流電機(jī)被連接至車輛的驅(qū)動軸。
根據(jù)上述的電機(jī)驅(qū)動裝置，即使在構(gòu)成驅(qū)動電路的開關(guān)元件發(fā)生了短路故障時， 也可以僅以現(xiàn)有的裝置結(jié)構(gòu)就能夠繼續(xù)驅(qū)動三相交流電機(jī)，確保車輛的撤離行駛。結(jié)果，可以簡單且低廉地實(shí)現(xiàn)可靠性高的車輛。
根據(jù)本發(fā)明，以簡單且低廉的裝置結(jié)構(gòu)能夠確保檢測出逆變器異常時電機(jī)的安全性和輸出性能。結(jié)果，在裝載有本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動裝置的車輛中，也能夠簡單且低廉地確保撤離行駛時的行駛性能，提高其可靠性。
圖1是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的車輛的電動發(fā)電機(jī)控制相關(guān)結(jié)構(gòu)的框圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的電機(jī)驅(qū)動裝置的簡要電路圖；
圖3是圖2的控制裝置的功能模塊圖；
圖4是用于說明確定逆變器的發(fā)生短路故障的橋臂的方法的圖；
圖5是示出流過發(fā)生短路故障的U相的電機(jī)電流的輸出波形的圖；
圖6是示出流過發(fā)生短路故障的多個相的電機(jī)電流的輸出波形的圖；
圖7是用于說明電動發(fā)電機(jī)的驅(qū)動控制的圖；
圖8是用于說明電動發(fā)電機(jī)的驅(qū)動控制的圖；
圖9是用于使U相的上橋臂的相對橋臂進(jìn)行開關(guān)動作的控制信號的時序圖；
圖10是示出當(dāng)U相的上橋臂發(fā)生了短路故障時分別流過V相以及W相的電機(jī)電流的輸出波形的圖；
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動控制流過各相的電機(jī)電流的輸出波形的圖；
圖12是用于說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的電機(jī)驅(qū)動控制的流程圖；
圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的電機(jī)驅(qū)動裝置的簡要框圖；
圖14是圖13的控制裝置的功能模塊圖；
圖15是用于說明電動發(fā)電機(jī)的各相間電壓的定義的圖；
圖16是示出當(dāng)W相的上橋臂發(fā)生短路故障時各相間電壓的輸出波形；
圖17是示出電動發(fā)電機(jī)的各相間電壓的波形圖和發(fā)生短路故障的相以及發(fā)生短路故障的橋臂之間的關(guān)系的圖；
圖18是示出多個相發(fā)生短路故障時電動發(fā)電機(jī)的各相間電壓的輸出波形的圖；
圖19是示出電動發(fā)電機(jī)的各相間電壓的波形圖和發(fā)生短路故障的相以及發(fā)生短路故障的橋臂之間的關(guān)系的圖；
圖20是示出電動發(fā)電機(jī)的各相間電壓的波形圖和發(fā)生短路故障的相以及發(fā)生短路故障的橋臂之間的關(guān)系的圖；
圖21是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例確定短路位置的方法的圖；
圖22是用于說明電動發(fā)電機(jī)的驅(qū)動控制的圖；
圖23是示出用于使作為U相以及V相的上橋臂的相對橋臂的W相的下橋臂進(jìn)行開關(guān)動作的控制信號的時序圖；
圖M是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3進(jìn)行的電機(jī)驅(qū)動控制的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖中相同的符號表示相同或者相當(dāng)?shù)牟糠帧?br>[實(shí)施方式1]
圖1是示出與本發(fā)明實(shí)施方式1的車輛的電動發(fā)電機(jī)控制相關(guān)的結(jié)構(gòu)的框圖。
參照圖1，車輛包括發(fā)動機(jī)ENG、電池B、驅(qū)動橋50、對電動發(fā)動機(jī)MG1、MG2進(jìn)行控制的功率控制單元(Power Control Unit :PCU) 20、驅(qū)動軸52、車輪Μ、控制裝置30。
發(fā)動機(jī)ENG將汽油等燃料的燃燒能量作為來源而產(chǎn)生驅(qū)動動力。電池B給功率控制單元20提供電力。電池B由可充電的二次電池構(gòu)成，代表性的有鎳氫電池、鋰離子電池、 大容量的電容器(電容)等。
驅(qū)動橋50具有將變速箱和車軸連成一體的構(gòu)造，包括動力分配機(jī)構(gòu)PSD、減速器 RD、差動齒輪(DG) 53、電動發(fā)電機(jī)MGl、電動發(fā)電機(jī)MG2、離合器51。
功率控制單元20將由電池B提供的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力輸出到電動發(fā)電機(jī) MG2?；蛘撸β士刂茊卧?0將由電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2提供的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力輸出到電池B。
動力分配機(jī)構(gòu)PSD能夠?qū)⑼ㄟ^發(fā)動機(jī)ENG產(chǎn)生的驅(qū)動力分配到經(jīng)由減速器RD以及DG傳送到用于驅(qū)動車輪M的驅(qū)動軸52的路徑和傳送到電動發(fā)電機(jī)MGl的路徑。
各個電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2都可以既具有作為發(fā)電機(jī)的功能也具有作為電動機(jī)的功能，但是由于電動發(fā)電機(jī)MGl大致作為發(fā)電機(jī)動作的情況比較多而被稱作“發(fā)電機(jī)”，由于電動發(fā)電機(jī)MG2主要作為電動機(jī)動作而被稱作“電動機(jī)”。
經(jīng)由動力分配機(jī)構(gòu)PSD傳送的來自發(fā)動機(jī)ENG的驅(qū)動力使電動發(fā)電機(jī)MGl旋轉(zhuǎn)而發(fā)電。由電動發(fā)電機(jī)MGl的發(fā)電電力提供給功率控制單元20，作為電池B的充電電力或者電動發(fā)電機(jī)MG2的驅(qū)動電力使用。
電動發(fā)電機(jī)MG2被功率控制單元20提供的交流電力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。由電動發(fā)電機(jī)MG2 產(chǎn)生的驅(qū)動力經(jīng)由離合器51、減速器RD以及DG53被傳送到驅(qū)動軸52。離合器51由油壓離合器以及電磁離合器等構(gòu)成，以與來自控制裝置30的控制指令對應(yīng)的扭矩傳遞率將電動發(fā)電機(jī)MG2的輸出扭矩經(jīng)由減速器RD以及DG53傳送到車輪Μ。
并且，在再生制動動作時隨著車輪M的減速而致使電動發(fā)電機(jī)MG2被旋轉(zhuǎn)的情況下，電動發(fā)電機(jī)MG2產(chǎn)生的電動勢(交流電力)被提供給功率控制單元20。此時，功率控制單元20將被提供的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力輸出到電池B，由此電池B被充電。
圖2是本實(shí)施方式的電機(jī)驅(qū)動裝置的簡要電路圖。
參照圖2，電機(jī)驅(qū)動裝置100包括電池B、電壓傳感器10、13、系統(tǒng)繼電器SRl、 SR2、電容器Cl、C2、升壓變換器12、逆變器14、31、電流傳感器對、28、控制裝置30。在圖2 中分別對應(yīng)于電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2設(shè)置的逆變器14、31和設(shè)置為由逆變器14、31共用的升壓變換器1構(gòu)成圖1中的功率控制單元20。
電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2由三相交流同步電動機(jī)構(gòu)成，通過電池B儲蓄的電力以及發(fā)動機(jī)ENG的驅(qū)動力而被驅(qū)動。電動發(fā)電機(jī)MG2是用于產(chǎn)生用以驅(qū)動車輛的驅(qū)動輪的扭矩的驅(qū)動電機(jī)。電動發(fā)電機(jī)MGl具有被發(fā)動機(jī)ENG驅(qū)動的發(fā)電機(jī)的功能，并且對于發(fā)動機(jī)ENG 作為電動機(jī)動作，例如可以啟動發(fā)動機(jī)ENG。
升壓變換器12 包括電抗器 Li、IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor 絕緣柵雙極型晶體管)元件Q1、Q2、二極管D1、D2。
電抗器Ll的一端與電池B的電源線連接，另一端與IGBT元件Ql和IGBT元件Q2 的中間點(diǎn)連接，即連接在IGBT元件Ql的發(fā)射極和IGBT元件Q2的集電極之間。
IGBT元件Q1、Q2串聯(lián)連接在電源線VL和地線SL之間。IGBT元件Ql的集電極與電源線VL連接，IGBT元件Q2的發(fā)射極與地線SL連接。并且，每個IGBT元件Ql、Q2的發(fā)射極和集電極之間分別配置有使電流從發(fā)射極側(cè)流向集電極側(cè)的二極管D1、D2。
逆變器14將升壓變換器12所輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流輸出給驅(qū)動車輪M 的電動發(fā)電機(jī)MG2。并且，逆變器14隨著再生制動而將由電動發(fā)電機(jī)MG2發(fā)電產(chǎn)生的電力送回升壓變換器12。此時，控制裝置30控制升壓變換器12以使其作為降壓電路工作。
逆變器14由U相15、V相16、W相17構(gòu)成。U相15、V相16以及W相17并列地設(shè)置在電源線VL和地線SL之間。
U相15由串聯(lián)連接的IGBT元件Q3、Q4構(gòu)成。V相16由串聯(lián)連接的IGBT元件Q5、 Q6構(gòu)成。W相17由串聯(lián)連接的IGBT元件Q7、Q8構(gòu)成。并且，每個IGBT元件Q3 Q8的集電極和發(fā)射極之間分別連接有使電流從發(fā)射極側(cè)流向集電極側(cè)的二極管D3 D8。
各相的中間點(diǎn)與電動發(fā)電機(jī)MG2的各相繞組的各相端連接。即，電動發(fā)電機(jī)MG2 為三相的永磁電機(jī)，U、V、W相的三個繞組的一端共同連接在中點(diǎn)。U相繞組的另一端連接在 IGBT元件Q3、Q4的中間點(diǎn)，V相繞組的另一端連接在IGBT元件Q5、Q6的中間點(diǎn)，W相繞組的另一端連接在IGBT元件Q7、Q8的中間點(diǎn)。分別包含在升壓變換器12以及逆變器14中的開關(guān)元件不限于IGBT元件Ql Q8，也可以由MOSFET等其他的功率元件構(gòu)成。
電流傳感器M檢測出流過電動發(fā)電機(jī)MG2的電流MCRT2(Iu、Iv、Iw)，輸出到控制裝置30。
逆變器31與逆變器14并列地連接到升壓變換器12。逆變器31將升壓變換器12 所輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流輸出到電動發(fā)電機(jī)MG1。逆變器31將由升壓變換器12 升壓的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流輸出到電動發(fā)電機(jī)MG1。逆變器31接收由升壓變換器12 所升壓的電壓來驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)，例如用于啟動發(fā)動機(jī)ENG。
并且，逆變器31根據(jù)從發(fā)動機(jī)ENG的曲軸傳送來的轉(zhuǎn)矩將由電動發(fā)電機(jī)MGl所發(fā)電的電力送回升壓變換器12。此時，控制裝置30控制升壓變換器12以使其作為降壓電路工作。
逆變器31的內(nèi)部結(jié)構(gòu)雖然沒有圖示，但與逆變器14相同，因此具體的說明不再重復(fù)。電流傳感器觀檢測流過電動發(fā)電機(jī)MGl的電流并將其輸出到控制裝置30。
如圖1所示，離合器51配置在電動發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)軸和減速器RD (沒有圖示)之間。離合器51根據(jù)來自控制裝置30的控制指令，將電動發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動軸52連
接/斷開。
電池B為可充放電的二次電池，例如由鎳氫或者鋰離子等構(gòu)成。并且，也可以用二次電池以外的可充放電的蓄電池例如電容器來替代電池B。電壓傳感器10檢測電池B所輸出的直流電壓Vb，將檢測出的直流電壓Vb輸出到控制裝置30。
系統(tǒng)繼電器SRl、SR2根據(jù)來自控制裝置30的信號SE被導(dǎo)通(on) /截止(off)。
電容Cl對電池B提供的直流電壓Vb進(jìn)行平滑，將該進(jìn)行了平滑的直流電壓Vb輸出到升壓變換器12。
升壓變換器12將電池B提供的直流電壓Vb進(jìn)行升壓后提供給電容C2。更加具體來說，當(dāng)接收到來自控制裝置30的信號PWMC時，升壓變換器12基于IGBT元件Q2被信號 PWMC導(dǎo)通的期間將直流電壓升壓并提供給電容C2。
并且，當(dāng)接收到來自控制裝置30的信號PWMC時，升壓變換器12將從逆變器14 (或者31)經(jīng)由電容C2提供的直流電壓降壓，對電池B進(jìn)行充電。[0090]電容C2對來自升壓變換器12的直流電壓進(jìn)行平滑，將該平滑后的直流電壓提供給逆變器14、31。電壓傳感器13檢測出電容C2兩端的電壓、即升壓變換器12的輸出電壓 Vm(與輸入到逆變器14、31的電壓相當(dāng)，以下相同)，將檢測出的該輸出電壓Vm輸出到控制裝置30。
當(dāng)電容C2提供直流電壓時，逆變器14基于來自控制裝置30的信號DRV2將直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓來驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2。由此，驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2使其產(chǎn)生由扭矩指令值TR2指定的要求扭矩。并且，在裝載了電機(jī)驅(qū)動裝置100的混合動力汽車或者電動汽車的再生制動時，逆變器14將電動發(fā)電機(jī)MG2所發(fā)電的交流電壓基于來自控制裝置30的信號DRV2轉(zhuǎn)換成直流電壓，將轉(zhuǎn)換后的直流電壓經(jīng)由電容C2提供給升壓變換器12。
當(dāng)電容C2提供直流電壓時，逆變器31基于來自控制裝置30的信號DRVl將直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓來驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MGl。由此，驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MGl使其產(chǎn)生由扭矩指令值TRl指定的要求扭矩。并且，在裝載了電機(jī)驅(qū)動裝置100的混合動力汽車或者電動汽車的再生制動時，逆變器14基于來自控制裝置30的信號DRVl將電動發(fā)電機(jī)MGl所發(fā)電的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，將轉(zhuǎn)換后的直流電壓經(jīng)由電容C2提供給升壓變換器12。
在這里所述的再生制動包括由于駕駛混合動力汽車或者電動汽車的駕駛員腳剎操作而發(fā)生的、伴隨著再生發(fā)電的制動；和沒有進(jìn)行腳剎操作而是通過在行駛中關(guān)掉加速踏板來進(jìn)行再生發(fā)電的同時減速(或者停止加速)的情況。
控制裝置30從設(shè)置在外部的ECU(Electric Control Unit )接收扭矩指令值 TRUTR2以及電機(jī)轉(zhuǎn)速M(fèi)RNl、MRN2，從電壓傳感器13接收輸出電壓Vm，從電壓傳感器10接收輸出電壓Vb，從電流傳感器M接收電機(jī)電流MCRTl、MCRT2。并且，控制裝置30基于輸出電壓Vm、扭矩指令值TR2以及電機(jī)電流MCRT2，根據(jù)后述的方法，生成在逆變器14驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2時用于對逆變器14的IGBT元件Q3 Q8進(jìn)行開關(guān)控制的信號DRV2，將該生成的信號DRV2輸出到逆變器14。
并且，控制裝置30基于輸出電壓Vm、扭矩指令值TRl以及電機(jī)電流MCRTl，根據(jù)后述的方法，生成在逆變器31驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MGl時用于對逆變器31的IGBT元件Q3 Q8 進(jìn)行開關(guān)控制的信號DRV1，將該生成的信號DRVl輸出到逆變器31。
另外，當(dāng)逆變器14(或者31)驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2(或者M(jìn)Gl)時，控制裝置30基于直流電壓Vb、輸出電壓Vm、扭矩指令值TR2 (或者TRl)以及電機(jī)轉(zhuǎn)速M(fèi)RN2 (或者M(jìn)RN1)， 根據(jù)后述的方法，生成用于對升壓變換器12的IGBT元件Q1、Q2進(jìn)行開關(guān)控制的信號PWMC， 將該生成的信號PWMC輸出到升壓變換器12。
控制裝置30生成用于導(dǎo)通/截止系統(tǒng)繼電器SRI、SR2的SE信號，輸出到系統(tǒng)繼電器 SRl、SR2。
圖3是圖2的控制裝置30的功能模塊圖。
參照圖3，控制裝置30作為逆變器14的控制部件包括電機(jī)控制用相電壓計(jì)算部 32、逆變器用驅(qū)動信號變換部34、逆變器異常檢測部36、短路位置檢測部38、動力傳遞控制部42。雖然省略了圖示，但是控制裝置30還包括逆變器31以及升壓變換器12的控制部件。
電機(jī)控制用相電壓計(jì)算部32從電壓傳感器13接收逆變器14的輸入電壓Vm，從電流傳感器M接收流過電動發(fā)電機(jī)MG2的各相的電機(jī)電流Iu、Iv、Iw,從外部ECU接收扭矩指令值TR2。然后，電機(jī)控制用相電壓計(jì)算部32基于這些輸入信號計(jì)算施加在電動發(fā)電機(jī) MG2的各相繞組上的電壓操作量(下面稱為電壓指令)ViAV/、Vw*，將計(jì)算結(jié)果輸出到逆變器用驅(qū)動信號變換部34。
逆變器用驅(qū)動信號變換部34基于來自電機(jī)控制用電壓計(jì)算部32的各相繞組的電壓指令νιΛ V/、Vw*，生成實(shí)際上使逆變器14的各IGBT元件Q3 Q8導(dǎo)通/截止的信號 DRV2，將該生成的信號DRV2輸出到各IGBT元件Q3 Q8。
由此，各IGBT元件Q3 Q8被開關(guān)控制，對流過電動發(fā)電機(jī)MG2的各相的電流進(jìn)行控制，使得電動發(fā)電機(jī)MG2輸出被指定的扭矩。由此，控制電機(jī)驅(qū)動電流MCRT2，輸出對應(yīng)于扭矩指令值TR2的電機(jī)扭矩。
逆變器異常檢測部36檢測當(dāng)進(jìn)行電動發(fā)電機(jī)MG2的驅(qū)動控制時在逆變器14上發(fā)生的異常。對逆變器14的異常檢測基于例如內(nèi)置于逆變器14的各IGBT元件Q3 Q8中的電流傳感器的檢測值來進(jìn)行。此時，逆變器異常檢測部36響應(yīng)于在電流傳感器檢測值的任一個中檢測出了過電流的情況，判斷為是由于IGBT元件Q3 Q8的短路故障而發(fā)生的異常，生成表示該判斷結(jié)果的FINV。然后，逆變器異常檢測部36將該生成的信號FINV輸出到短路位置檢測部38以及逆變器用驅(qū)動信號變換部34。
逆變器14的異常檢測也可以基于內(nèi)置在各IGBT元件Q3 Q8中的溫度傳感器的檢測值進(jìn)行。此時，響應(yīng)于溫度傳感器的檢測值的任一個為高溫、并檢測出IGBT元件過熱的情況，判斷為是由于IGBT元件Q3 Q8的短路故障而發(fā)生的異常。
在接收到來自逆變器異常檢測部36的FINV后，短路位置檢測部38基于來自電流傳感器M的電機(jī)電流Iu、Iv、Iw確定發(fā)生短路故障的IGBT元件。短路位置檢測部38根據(jù)后述的方法確定發(fā)生了短路故障的相和該相中發(fā)生了短路故障的橋臂(上橋臂以及下橋臂中的任一個)。然后，短路位置檢測部38生成表示該確定的短路位置的信號DE，將該信號DE輸出到動力傳遞控制部42以及逆變器用驅(qū)動信號變化部34。
在接收到來自短路位置檢測部38的信號DE后，動力傳遞控制部42斷開離合器 51，截?cái)嚯妱影l(fā)電機(jī)MG2和驅(qū)動軸52之間的動力傳遞。這是為了避免由于電動發(fā)電機(jī)MG2 受到來自車輪M的動力傳遞而高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生大的反電動勢，增加電機(jī)驅(qū)動電流。因此，動力傳遞控制部42可以有意地?cái)嚅_離合器51來立即降低電機(jī)轉(zhuǎn)速。
如后所述，一旦電機(jī)轉(zhuǎn)速M(fèi)RN2降低到了預(yù)定值以下，則動力傳遞控制部42重新連接離合器51。由此，車輛以電動發(fā)電機(jī)MG2為驅(qū)動動力源而進(jìn)行撤離行駛。
此時，逆變器用驅(qū)動信號變換部34在檢測出逆變器14的異常后，基于從電機(jī)控制用相電壓計(jì)算部32接收的各相繞組的電壓指令ViA Vv*, Vw*以及從短路位置檢測部38接收的信號DE，生成用于對逆變器14的各IGBT元件Q3 Q8進(jìn)行開關(guān)控制的信號DRV2，將該生成的信號DRV2輸出到逆變器14。結(jié)果，逆變器14在發(fā)生短路故障后也能繼續(xù)進(jìn)行電動發(fā)電機(jī)MG2的驅(qū)動控制，從而能夠確保車輛的撤離行駛。
如后所述，生成逆變器14短路故障時的信號DRV2，使與發(fā)生短路故障的橋臂所屬的相不同的相進(jìn)行開關(guān)動作，使發(fā)生短路故障的橋臂的IGBT元件上不流過過電流。由此， 能夠保護(hù)逆變器14不過熱的同時使車輛撤離到安全的地方。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動裝置100的第一個特征在于，響應(yīng)于檢測到逆變器14的異常，從構(gòu)成逆變器14的三相15 17中確定發(fā)生了短路故障的橋臂。[0111]電機(jī)驅(qū)動裝置100的第二個特征在于，在檢測出逆變器14的異常后，通過對發(fā)生短路故障的橋臂所屬的相以外的相進(jìn)行開關(guān)控制，繼續(xù)驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2。
根據(jù)這些特征，裝載了電機(jī)驅(qū)動裝置100的車輛能夠防止逆變器14過熱的同時確保撤離行駛。下面，對上述的第一以及第二特征進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，說明作為本發(fā)明的第一特征的、確定逆變器14的發(fā)生短路故障的橋臂的方法。
圖4用于說明確定逆變器14的發(fā)生短路故障的橋臂的方法的圖。
參照圖4，假設(shè)在構(gòu)成逆變器14的三相15 17中，U相15的上橋臂(S卩，IGBT 元件如)發(fā)生了短路故障。
此時，響應(yīng)于通過內(nèi)置在IGBT元件Q3中的電流傳感器檢測出過電流的情況，逆變器異常檢測部36將信號FINV輸出到逆變器用驅(qū)動信號變換部34，停止逆變器14的運(yùn)轉(zhuǎn)。 然而，此時電動發(fā)電機(jī)MG2由于受到驅(qū)動輪M的旋轉(zhuǎn)而還在旋轉(zhuǎn)，因此電動發(fā)電機(jī)MG2上產(chǎn)生對應(yīng)于該轉(zhuǎn)速的反電動勢。因此，在發(fā)生短路故障的逆變器14的U相15上會誘發(fā)過大的短路電流。
詳細(xì)地說，如圖所示，當(dāng)由于IGBT元件Q3的短路而使得逆變器14的電源線VL與 U相15的中間點(diǎn)導(dǎo)通時，以電源線VL U相15的中間點(diǎn) 電動發(fā)電機(jī)MG的U相繞組為路徑流過電機(jī)電流Iu。然后，U相電機(jī)電流Iu在電動發(fā)電機(jī)MG2的中點(diǎn)分別流向V相繞組 V相16的中間點(diǎn) 二極管D5 電源線VL的第一路徑Rtl、和W相繞組 W相17的中間點(diǎn) 二極管D7 電源線VL的第二路徑Rt2。
S卩，在三相15 17中發(fā)生了短路故障的U相15的上橋臂和V以及W相16、17的二極管D5、D7之間，經(jīng)由電動發(fā)電機(jī)MG2形成了閉合回路。并且，在該閉合回路中三相電機(jī)電流Iu、Iv、lw之間，滿足式(1)的關(guān)系。
I Iu I = Iv I+ I Iw(1)
根據(jù)上式，如圖5所示，發(fā)生了短路故障的U相15上流過電流值相當(dāng)于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時大約兩倍的過大的短路電流。
圖5是示出流過發(fā)生短路故障的U相15的電機(jī)電流Iu的輸出波形的圖。
由圖5可看出，電機(jī)電流Iu在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時表現(xiàn)出具有固定振幅(振幅A)的交流波形。沒有圖示的電機(jī)電流Iv、I 也具有相同的振幅A的交流波形，分別對于電機(jī)電流Iu 具有+120°或者-120°的相位差。
與此相對，在發(fā)生了短路故障之后，如上所述，電機(jī)電流Iu相當(dāng)于電機(jī)電流Iv和電機(jī)電流Iw的和，如圖所示成為向高電流側(cè)偏移的電流波形。此時的偏移值的絕對值是超過正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的振幅A的值。
因此，本發(fā)明的實(shí)施方式是一種對于由電流傳感器M檢測出的各個電機(jī)電流Iu、 Iv、Iw檢測偏移值、判斷該被檢測出的偏移值的絕對值是否超過正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的振幅A的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，響應(yīng)于判斷出電機(jī)電流Iu、Iv、Iw中任一個的偏移值的絕對值超過振幅A 的情況，檢測為與該電機(jī)電流對應(yīng)的相發(fā)生短路故障。
并且，在基于偏移值和振幅A的大小關(guān)系檢測出發(fā)生短路故障的相后，再基于偏移值的極性從該相中確定發(fā)生短路故障的橋臂。
詳細(xì)地說，當(dāng)將電機(jī)電流從逆變器14的各相15 17流向電動發(fā)電機(jī)MG2的方向設(shè)為正方向并從電動發(fā)電機(jī)MG2流向各相15 17的方向設(shè)為負(fù)方向時，響應(yīng)于電機(jī)電流 Iu、Iv、Iw的電流值往正方向增加、即偏移值的極性為正的情況，判斷為上橋臂發(fā)生了短路故障。另一方面，響應(yīng)于電機(jī)電流Iu、Iv、Iw的電流值往負(fù)方向增加、即偏移值的極性為負(fù)的情況，判斷為下橋臂發(fā)生了短路故障。
如上所述，通過電流傳感器M檢測出流過各相繞組的電機(jī)電流Iu、Iv、Iw，從該檢測值檢測出相對于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的電流波形的偏移值的絕對值以及極性，由此能夠確定發(fā)生短路故障的橋臂。
在逆變器14中發(fā)生短路故障的模式除了圖4所示三相中只有一相發(fā)生了短路故障的情況之外，還有兩相或三相發(fā)生了短路故障的情況。然而，如圖6所示，在兩相或三相發(fā)生了短路故障的情況下，由電流傳感器M檢測出的電機(jī)電流的偏移值的絕對值相對比圖5所示的一相發(fā)生短路故障時小，并且小于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的振幅A，因此能夠與一相發(fā)生了短路故障的情況區(qū)別開。
其次，對作為本發(fā)明的第二特征的、檢測逆變器的異常之后的電動發(fā)電機(jī)MG2的驅(qū)動控制進(jìn)行說明。
圖7以及圖8是用于說明電動發(fā)電機(jī)MG2的驅(qū)動控制的圖。圖7以及圖8與圖4 一樣以U相15上的橋臂(IGBT元件Q3)發(fā)生了短路故障為前提。
參照圖7以及圖8，當(dāng)U相15的上橋臂發(fā)生了短路故障時，通過使V相16的下橋臂(IGBT元件Q6)以及W相17的下橋臂(IGBT元件Q8)進(jìn)行開關(guān)動作來驅(qū)動電動發(fā)電機(jī) MG。
被進(jìn)行開關(guān)控制的V相16的下橋臂以及W相17的下橋臂屬于與發(fā)生短路故障的 U相15不同的正常的相，并且與U相15的上橋臂的位置關(guān)系是夾著各相15 17的中間點(diǎn)相對。本發(fā)明將如上所述的屬于與發(fā)生短路故障的相不同的相、并且與發(fā)生了短路故障的橋臂的位置關(guān)系是夾著各相15 17的中間點(diǎn)而相對的橋臂稱為“相對橋臂”。
詳細(xì)地說，如圖7所示，在只導(dǎo)通V相16的下橋臂(IGBT元件Q6)的狀態(tài)下，電機(jī)電流Iu的路徑從電動發(fā)電機(jī)MG的V相繞組經(jīng)由二極管D5到達(dá)電源線VL的路徑Rtl被切換為從V相繞組經(jīng)由IGBT元件Q6到達(dá)接地線GL的路徑RtlO。因此，在U相15的上橋臂和V以及W相16、17的二極管D5、D7之間形成的閉合回路中，只有流過二極管D7的電機(jī)電流Iw被送回。結(jié)果，電機(jī)電流Iu減小。
對于圖8也相同，在只導(dǎo)通W相17的下橋臂(IGBT元件Q8)的狀態(tài)下，電機(jī)電流 Iu的路徑從電動發(fā)電機(jī)MG2的W相繞組經(jīng)由二極管D7到達(dá)電源線VL的路徑Rt2被切換為從W相繞組經(jīng)由IGBT元件Q8到達(dá)接地線GL的路徑Rtl2。由此，在U相15的上橋臂和 V以及W相16,17的二極管D5、D7之間形成的閉合回路中，只有流過二極管D5的電機(jī)電流 Iv被送回，因此電機(jī)電流Iu減小。
圖9是用于使U相的上橋臂的相對橋臂、即V相16的下橋臂以及W相17的下橋臂進(jìn)行開關(guān)動作的控制信號的時序圖。
如圖9所示，V相16的下橋臂和W相17的下橋臂以預(yù)定的占空比導(dǎo)通/截止。由此，通過導(dǎo)通/截止V相16的下橋臂和W相17的下橋臂，在各相16、17的中間點(diǎn)上產(chǎn)生具有預(yù)定的占空比的矩形的、在電源電壓和接地電壓之間變換的電壓波形。結(jié)果，電動發(fā)電機(jī) MG2上流過連續(xù)的交流電流。[0137]在如圖9所示的開關(guān)動作中，V相16的下橋臂和W相17的下橋臂一起被串聯(lián)連接在與電源線導(dǎo)通的電動發(fā)電機(jī)MG2的中點(diǎn)和接地線之間，因此需要防止同時導(dǎo)通。因此， 控制信號上設(shè)有用于防止兩個橋臂同時導(dǎo)通的預(yù)定的死區(qū)(Dead Time)。
如上所述，通過使發(fā)生短路故障的橋臂的相對橋臂進(jìn)行開關(guān)動作驅(qū)動電動發(fā)電機(jī) MG2，來抑制從發(fā)生了短路故障的相流過的電流增加，同時能夠繼續(xù)驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2。由此，不需要用于繼續(xù)驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2的新的裝置，僅以現(xiàn)有的裝置結(jié)構(gòu)就能夠確保裝載有電機(jī)驅(qū)動裝置100的車輛的撤離行駛。
此時，在車輛轉(zhuǎn)入撤離行駛之后，為了確保行駛距離而電動發(fā)電機(jī)MG2的消耗電量被限制。具體來說，控制裝置30控制逆變器14使電動發(fā)電機(jī)MG2以低扭矩以及低轉(zhuǎn)速驅(qū)動。此時，控制裝置30的逆變器用驅(qū)動信號變換部34基于確保車輛撤離行駛所需的電動發(fā)電機(jī)MG2的扭矩以及電機(jī)轉(zhuǎn)速來設(shè)定載波頻率fc。
圖10是示出當(dāng)U相15的上橋臂發(fā)生短路故障時分別流過V相16以及W相17的電機(jī)電流Iv、Iw的輸出波形的圖。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動控制流過各相15 17的電機(jī)電流Iu、Iv、Iw 的輸出波形的圖。圖11是如圖6以及圖7所述當(dāng)U相15的上橋臂發(fā)生短路故障時通過對作為相對橋臂的V相16的下橋臂以及W相17的下橋臂進(jìn)行開關(guān)控制得到的輸出波形。
對比圖10和圖11可知，對于流過U相15的電機(jī)電流Iu來說，通過對U相15的上橋臂的相對橋臂進(jìn)行開關(guān)控制，使得其由于上橋臂發(fā)生短路故障產(chǎn)生的偏移的絕對值減小。由此，可以抑制從發(fā)生了短路故障的相流過的電流增加，同時能夠驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2。
圖12是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1的電機(jī)驅(qū)動控制的流程圖。
參照圖12，逆變器異常檢測部36在對電動發(fā)電機(jī)MG2進(jìn)行驅(qū)動控制時，基于內(nèi)置于各IGBT元件Q3 Q8內(nèi)的電流傳感器的檢測值檢測逆變器14發(fā)生的異常(步驟S01)。 此時，逆變器異常檢測部36響應(yīng)于在電流傳感器的檢測值中的任一個上檢測出過電流的情況，判斷出是由于IGBT元件Q3 Q8發(fā)生短路故障而發(fā)生的異常，生成表示該判斷結(jié)果的信號FINV。生成的信號FINV分別輸出到短路位置檢測部38以及逆變器用驅(qū)動信號變換部34。
當(dāng)接收到信號FINV時，為了保護(hù)IGBT元件不受過電流影響，逆變器用驅(qū)動信號變換部34暫時停止生成用于對逆變器14的各IGBT元件Q3 Q8進(jìn)行開關(guān)控制的信號DRV， 使逆變器14成為停止運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(步驟S02)。
接著，響應(yīng)于接收到信號FINV的情況，根據(jù)上述的方法，短路位置檢測部38基于來自電流傳感器M的電機(jī)電流Iu、Iv、Iw，確定發(fā)生了短路故障的IGBT元件(步驟S03)。 短路位置檢測部38在確定發(fā)生短路故障的相和在該相中發(fā)生了短路故障的橋臂(上橋臂以及下橋臂中的任一個)后，生成表示所確定的短路位置的信號DE，將其輸出到逆變器用驅(qū)動信號變換部34以及動力傳遞控制部42。
動力傳遞控制部42在接收來自短路故障檢測部38的信號DE后，斷開離合器51， 截?cái)嚯妱影l(fā)電機(jī)MG2和驅(qū)動軸52之間的動力傳遞(步驟S04)。由此，由于迅速降低了電機(jī)轉(zhuǎn)速，因而能夠防止在電動發(fā)電機(jī)MG2上產(chǎn)生大的反電動勢。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速在預(yù)定轉(zhuǎn)速以下時，也存在不斷開離合器51的情況。
電動傳送控制部42以及逆變器用驅(qū)動信號變換部34分別基于來自短路位置檢測部38的信號DE，判斷發(fā)生短路故障的相是否只有一個相(步驟S05)。并且，當(dāng)判斷出發(fā)生了短路故障的相只有一個相時，動力傳遞控制部42等待電機(jī)轉(zhuǎn)速M(fèi)RN2降低到預(yù)定值MRN_ std以下(步驟S06)，重新連接離合器51(步驟S07)。由此，車輛轉(zhuǎn)入以電動發(fā)電機(jī)MG2為驅(qū)動動力源的撤離行駛。
并且，當(dāng)逆變器用驅(qū)動信號變換部34基于來自短路位置檢測部38的信號DE判斷出發(fā)生了短路故障的相只有一個相時，將載波信號的載波頻率從正常時的載波頻率變更為逆變器異常檢測時的載波頻率(步驟S08)。
并且，在車廂內(nèi)點(diǎn)亮用于告知用戶車輛已轉(zhuǎn)入撤離行駛的警告燈(步驟S09)。
逆變器用驅(qū)動信號變換部34基于從電機(jī)控制用相電壓計(jì)算部32接收的各相繞組的電壓指令νιΛ Vv*, Vw*以及具有變更后的載波頻率fc的載波信號，生成用于對發(fā)生了短路故障的橋臂的相對橋臂進(jìn)行開關(guān)控制的信號DRV2，將生成的信號DRV2輸出到逆變器 14 (步驟 S10)。
結(jié)果，在逆變器14發(fā)生了短路故障之后，也能夠繼續(xù)進(jìn)行對電動發(fā)電機(jī)的驅(qū)動控制，確保車輛的撤離行駛(步驟S11)。
在步驟S05中，當(dāng)判斷出發(fā)生了短路故障的相為多個相時，不由動力傳遞控制部 42連接離合器51，而轉(zhuǎn)入一般的車輛停止控制(步驟S12)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1，響應(yīng)于檢測出逆變器的異常的情況，確定發(fā)生了短路故障的橋臂，通過使被確定的發(fā)生短路故障的橋臂的相對橋臂進(jìn)行開關(guān)動作繼續(xù)驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)，能夠防止發(fā)生短路故障的橋臂上流過過電流，同時確保車輛的撤離行駛。 結(jié)果，能夠以簡單且低廉的裝置結(jié)構(gòu)，兼顧檢測出逆變器異常時電機(jī)的安全性和輸出性能。
[實(shí)施方式2]
對于作為本發(fā)明第一個特征的確定逆變器14的發(fā)生短路故障的橋臂的方法，在上述的基于逆變器14的電機(jī)電流Iu、Iv、Iw來進(jìn)行確定的方法之外，還可以如下所述基于電動發(fā)電機(jī)MG的各相間電壓進(jìn)行確定。
圖13是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的電機(jī)驅(qū)動裝置的簡要框圖。電機(jī)驅(qū)動裝置 100A是在圖1的電機(jī)驅(qū)動裝置100的基礎(chǔ)上加上了用于檢測電動發(fā)電機(jī)MG2的相間電壓的電壓傳感器18 20并將控制裝置30變更為控制裝置30A而得到的。因此，對于與圖1重復(fù)的部分省略詳細(xì)說明。
參照圖13，電壓傳感器18檢測出電動發(fā)電機(jī)MG2的U相和V相之間的相間電壓 Vvu,將檢測出的相間電壓Vvu輸出到控制裝置30A。電壓傳感器19檢測出電動發(fā)電機(jī)MG2 的V相和W相之間的相間電壓Vwv，將檢測出的相間電壓Vwv輸出到控制裝置30A。電壓傳感器20檢測出電動發(fā)電機(jī)MG2的W相和U相之間的相間電壓Vuw，將檢測出的相間電壓Vuw 輸出到控制裝置30A。
圖14是控制裝置30A的功能模塊圖。圖13的控制裝置30A是對應(yīng)于圖2的控制裝置30將其中的短路位置檢測部38變更為短路位置檢測部38A的。因此，對于與圖2重復(fù)的部分省略詳細(xì)說明。
參照圖14，短路位置檢測部38A在從逆變器異常檢測部36接收到信號INV后，根據(jù)下述的方法，基于從上述電壓傳感器18 20輸入的電動發(fā)電機(jī)MG2的各相間電壓Vvu、 Vwv, Vuw，確定發(fā)生短路故障的相和在該相中發(fā)生短路故障的橋臂(上橋臂以及下橋臂中的任一個)。并且，短路位置檢測部38A生成表示該被確定的短路位置的信號DE，將該信號輸出到逆變器用驅(qū)動信號變換部34以及動力傳遞控制部42。
首先，示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的確定短路故障的方法中所用的各相間電壓的定義。
圖15是用于說明電動發(fā)電機(jī)MG2的各相間電壓的定義的圖。
參照圖15，電動發(fā)電機(jī)MG2的U相和V相之間的相間電壓Vvu當(dāng)V相的電位比U 相高時為正，并當(dāng)U相的電位比V相高時為負(fù)。電動發(fā)電機(jī)MG2的V相和W相之間的相間電壓Vwv當(dāng)W相的電位比V相高時為正，并當(dāng)V相的電位比W相高時為負(fù)。電動發(fā)電機(jī)MG2 的W相和U相之間的相間電壓Vuw當(dāng)W相的電位比U相高時為正，并當(dāng)U相的電位比W相高時為負(fù)。
從而，電壓傳感器18 20根據(jù)對應(yīng)的兩個相的電位，輸出正或負(fù)的相間電壓Vvu、 Vwv、Vuw ο
圖16作為一個示例示出了當(dāng)W相17的上的橋臂發(fā)生短路故障時的各相間電壓 Vvu、Vwv、Vuw的輸出波形的圖。
參照圖16，各相間電壓Vvu、Vwv, Vuw在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時示出具有固定振幅的交流波形。
由此，在W相17的上橋臂發(fā)生短路故障的時刻以后，不包含發(fā)生短路故障的相的U 相和V相之間的相間電壓Vvu示出圖中[1]所示的波形圖。即，示出振幅超過預(yù)先設(shè)定的上限閾值以及下限閾值而分別向正方向以及負(fù)方向增加的波形。
另一方面，V相和發(fā)生短路故障的相W相之間的相間電壓Vwv示出圖中[2]所示的波形圖。即，示出振幅只向正方向增加的波形。這是由于流過發(fā)生短路故障的W相17的電流增加而W相的電位上升所導(dǎo)致的。
并且，與發(fā)生短路故障的相17相對應(yīng)的W相和U相之間的相間電壓Vuw示出圖中 [3]所示的波形圖。即，示出振幅只向負(fù)方向增加的波形。這與上述[2]的電壓波形圖一樣是由于流過發(fā)生短路故障的W相17的電流增加而W相的電位上升所導(dǎo)致的。
如上所述，當(dāng)U、V、W相15 17中的任一個發(fā)生了短路故障時，電動發(fā)電機(jī)MG2的各相間電壓Vvu、Vwv, Vuw中不包含發(fā)生短路故障的相的兩相的相間電壓分別向正以及負(fù)方向增加。與此相對，兩相中一個包含發(fā)生短路故障的相17的兩相的相間電壓根據(jù)發(fā)生短路故障的相而在正方向或者負(fù)方向的任一個上振幅增加。圖17是示出電動發(fā)電機(jī)MG2的各相間電壓Vvu、Vwv, Vuw的波形圖和發(fā)生短路故障的相以及發(fā)生短路故障的橋臂之間的關(guān)系的圖。由圖17所知，按照每個發(fā)生短路故障的相以及發(fā)生短路故障的橋臂，電壓波形圖[1] [3]的組合不同。
因此，本發(fā)明的實(shí)施方式采用了判斷由電壓傳感器18 20檢測出的相間電壓 Vvu、Vwv, Vuw的振幅是否超出上限閾值以及下限閾值的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，根據(jù)各相間電壓Vvu、Vwv, Vuw中的任一個的振幅超過上限閾值以及下限閾值并且剩下的兩個的相間電壓的振幅超過了上限閾值或者下限閾值的情況，能夠確定發(fā)生了短路故障的相和該相中發(fā)生了短路故障的橋臂。
實(shí)際上，控制裝置30A的短路位置檢測部38A事先將圖17的電動發(fā)電機(jī)MG2的各相間電壓Vvu、Vwv, Vuw的波形圖和發(fā)生短路故障的相以及發(fā)生短路故障的橋臂之間的關(guān)系存儲在存儲區(qū)域，通過對照來自電壓傳感器18 20的各相間電壓Vvu、Vwv, Vuw的振幅和上限閾值以及下限閾值的比較結(jié)果和圖17的關(guān)系，確定發(fā)生了短路故障的相和發(fā)生了短路故障的橋臂。
另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，基于電動發(fā)電機(jī)MG2的相間電壓Vvu、Vwv、Vuw的振幅，除了上述的只有一個相發(fā)生短路故障時之外，在兩相或者三相發(fā)生短路故障時，也能夠確定該發(fā)生短路故障的相和發(fā)生短路故障的橋臂。
詳細(xì)地說，當(dāng)多個相發(fā)生短路故障時，電動發(fā)電機(jī)MG2的相間電壓Vvu、Vwv, Vuw, 表示在上述的圖16的電壓波形圖[1] [3]上加上如圖18所示的電壓波形圖[4] W] 的總計(jì)六個圖中的任一個。
圖18是示出多個相發(fā)生短路故障時的各相間電壓Vvu、VWV、VuW的輸出波形的圖。
參照圖18，電壓波形圖[4]在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時表示具有固定振幅的交流波形，但在多個相發(fā)生短路故障的時刻之后表示振幅逐漸減少的波形。
電壓波形圖[5]在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時表示具有固定振幅的交流波形，但在多個相發(fā)生短路故障的時刻之后表示只在正方向振幅增加的波形。增加后的振幅比上限閾值低。
電壓波形圖[6]在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時表示具有固定振幅的交流波形，但在多個相發(fā)生短路故障的時刻之后表示只在負(fù)方向振幅增加的波形。增加后的振幅比下限閾值低。
并且，在三相中的任意兩相發(fā)生短路故障的情況下，電動發(fā)電機(jī)MG2的各相間電壓Vvu、VWV、VuW分別示出圖16以及圖18所示的電壓波形圖[1] W]中的一個。電壓波形圖的組合如圖19所示按照每個發(fā)生短路故障的相而不同。
例如，參照圖19，在W相17的上橋臂和V相16的上橋臂發(fā)生了短路故障的情況下，作為短路相的V相和作為非短路相的U相之間的相間電壓Vvu示出電壓波形圖[2]，該振幅超過上限閾值。并且，作為短路相的W相和作為非短路相的U相之間的相間電壓Vwu 示出電壓波形圖[3]，該振幅超過下限閾值。與此相對，當(dāng)作為短路相的V相和W相之間的相間電壓Vwv示出電壓波形圖[4]，該振幅逐漸減少。
另外，在三相全部發(fā)生短路故障的情況下，各相間電壓Vvu、Vwv, Vuw根據(jù)各相的發(fā)生短路故障的橋臂示出圖20所示的電壓波形圖的組合。
參照圖20，例如，在U、V、W相的上橋臂全部發(fā)生短路故障的情況下，由于電動發(fā)電機(jī)MG2的U相、V相以及W相成為大致相等的電位，各相間電壓Vvu、VWV、VuW都顯示電壓波形圖W]，其振幅逐漸減少。
根據(jù)上述內(nèi)容，可以通過判斷電動發(fā)電機(jī)MG2的各相間電壓Vvu、VWV、VuW的波形圖是否為圖18以及圖20所示的組合中的任一個，來確定發(fā)生短路故障的多個相以及發(fā)生短路故障的橋臂。
實(shí)際上，短路位置檢測部38A比較從電壓傳感器18 20輸入的各相間電壓Vvu、 Vwv, Vuw的振幅和上限閾值以及下限閾值，從圖18以及圖20選出對應(yīng)于該比較結(jié)果的電壓波形圖的組合，由此確定發(fā)生短路故障的相和發(fā)生短路故障的橋臂。
[變形例]
圖21是用于說明根據(jù)本實(shí)施方式的變形例的確定短路位置的方法的圖。
參照圖21，構(gòu)成U相15、V相16以及W相17的IGBT元件Q3 Q8上配置有分別用于檢測集電極和發(fā)射極之間電壓VCE3 VCE8的電壓傳感器21 26。電壓傳感器21 26分別檢測出對應(yīng)的IGBT元件Q3 Q8的集電極和發(fā)射極之間電壓VCE3 VCE8，將其輸出到?jīng)]有圖示的控制裝置30內(nèi)部的短路位置確定部38A。
短路位置確定部38A在從電壓傳感器21 沈分別接收集電極和發(fā)射極之間電壓 VCE3 VCE8后，判斷每個集電極和發(fā)射極之間電壓VCE3 VCE8是否在預(yù)定的閾值電壓以上。此時，短路位置確定部38A響應(yīng)于判斷出集電極和發(fā)射極之間電壓VCE3 VCE8中的任一個(例如VCE3)在預(yù)定的時間段持續(xù)低于閾值電壓的情況，判斷出與該集電極和發(fā)射極電壓對應(yīng)的IGBT元件(即，IGBT元件發(fā)生了短路故障。一因而，根據(jù)本變形例中確定短路位置的方法，當(dāng)多個相發(fā)生了短路故障時，也能夠確定其發(fā)生短路故障的相和發(fā)生短路故障的橋臂。
本發(fā)明的實(shí)施方式2中所述的確定短路位置的方法實(shí)際上是代替在圖12所示的一系列的電機(jī)驅(qū)動控制中的步驟S03的“由電機(jī)電流檢測短路位置”來執(zhí)行的。因而，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2中的確定方法判斷出只有一相短路時，進(jìn)行步驟S06之后所示的電機(jī)驅(qū)動控制，確保車輛的撤離行駛。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2，當(dāng)檢測出逆變器的異常時能夠更加詳細(xì)地確定發(fā)生短路位置的橋臂。
[實(shí)施方式3]
根據(jù)前面的實(shí)施方式2中確定短路位置的方法，不僅是單相，對于多個相也能夠確定包含在各相的發(fā)生了短路故障的橋臂。由此，在三相中的任意兩相發(fā)生了短路故障的情況下，也能夠如下所述通過對剩下的正常的一相進(jìn)行開關(guān)動作，能夠保護(hù)逆變器14不過熱，并繼續(xù)驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2。
下面，對在檢測出兩相發(fā)生短路故障后的電動發(fā)電機(jī)MG2的驅(qū)動控制進(jìn)行說明。
圖22是用于說明電動發(fā)電機(jī)MG2的驅(qū)動控制的圖。圖22以U相15的上橋臂 (IGBT元件Q3)以及V相16的上橋臂(IGBT元件Q5)發(fā)生了短路故障為前提。
參照圖22，當(dāng)U相15以及V相16的上橋臂同時發(fā)生短路故障時，通過使作為發(fā)生短路故障的橋臂的相對橋臂的W相的下橋臂(IGBT元件Q8)進(jìn)行開關(guān)動作來驅(qū)動電動發(fā)電機(jī) MG2。
詳細(xì)地說，如圖22所示，在只有W相17的下橋臂(IGBT元件Q8)導(dǎo)通的狀態(tài)下， 電機(jī)電流Iu的路徑從電動發(fā)電機(jī)MG2的W相繞組經(jīng)由二極管D7到達(dá)電源線VL的路徑Rt3 切換到從電動發(fā)電機(jī)MG2的W相繞組經(jīng)由IGBT元件Q8到達(dá)接地線GL的路徑Rtl3。同樣地，電機(jī)電流Iv的路徑從電動發(fā)電機(jī)MG2的W相繞組經(jīng)由二極管D7到達(dá)電源線VL的路徑 Rt4切換到從電動發(fā)電機(jī)MG2的W相繞組經(jīng)由IGBT元件Q8到達(dá)接地線GL的路徑Rt 14。
由此，在U相15以及V相16的上橋臂和W相17的二極管D7之間形成的閉合回路中流過二極管D7的電機(jī)電流Iw減小。
圖23是用于使作為U相15以及V相16的上橋臂的相對橋臂的W相17的下橋臂進(jìn)行開關(guān)動作的控制信號的時序圖。
如圖23所示，W相17的下橋臂以預(yù)定的占空比導(dǎo)通/截止。這樣，通過W相17的下橋臂導(dǎo)通/截止，在W相17的中間點(diǎn)產(chǎn)生具有預(yù)定的占空比的矩形的、在電源電壓和接地電壓之間變換的電壓波形。結(jié)果，電動發(fā)電機(jī)MG2上流過連續(xù)的交流電流。
如上所述，通過使發(fā)生短路故障的橋臂的相對橋臂進(jìn)行開關(guān)動作驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2，來抑制從正常的相流過的電流增加，并且能夠繼續(xù)驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2。因而，能夠保護(hù)逆變器14不過熱，并確保裝載有電機(jī)驅(qū)動裝置100的車輛的撤離行駛。
在這里，在車輛轉(zhuǎn)入撤離行駛之后，為了確保行駛距離，控制裝置30控制逆變器 14以低扭矩以及低轉(zhuǎn)速驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG。
此時，如上所述，控制裝置30的逆變器用驅(qū)動信號變換部34在從短路位置檢測部 38A接收到信號DE后，將載波頻率從正常時的載波頻率Π變更為檢測出逆變器的異常時的載波頻率f2。并且，逆變器用驅(qū)動信號變換部34利用載波頻率變更為f2的載波信號生成用于對圖23所示的相對橋臂進(jìn)行開關(guān)控制的信號DRV2，將生成的信號DRV2輸出到相對橋臂的IGBT元件。
在圖22以及圖23中，雖然以U相15的上橋臂(IGBT元件Q3)以及V相16的上橋臂(IGBT元件Q5)發(fā)生短路故障時為例進(jìn)行了說明，但是作為其它示例，U相15的上橋臂(IGBT元件Q3)以及V相16的下橋臂(IGBT元件Q6)發(fā)生短路故障時，通過使相當(dāng)于U 相15的上橋臂的相對橋臂的W相17的下橋臂(IGBT元件Q8)和相當(dāng)于V相16的下橋臂 (IGBT元件Q6)的相對橋臂的W相17的上橋臂(IGBT元件Q7)進(jìn)行開關(guān)動作來驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2。
圖M是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式3的電機(jī)驅(qū)動控制的流程圖。圖M的流程圖是在圖12的流程圖中將步驟S05中判斷出發(fā)生短路故障的相不是只有一相時執(zhí)行的車輛停止控制(步驟SU)替換為執(zhí)行電機(jī)驅(qū)動控制的步驟S051 S12而得到的。
詳細(xì)地說，參照圖24，當(dāng)根據(jù)來自短路位置檢測部38A的信號DE判斷出發(fā)生短路故障的相不是只有一相時(在步驟S05中為“否”)，動力傳遞控制部42以及逆變器用驅(qū)動信號變換部34進(jìn)一步判斷發(fā)生短路故障的相是否為兩相(步驟S051)。并且，當(dāng)判斷出發(fā)生短路故障的相為兩相時，動力傳遞控制部42等待電機(jī)轉(zhuǎn)速M(fèi)RN2低于預(yù)定值MRN_std以下(步驟S06)，重新連接離合器51(步驟S07)。由此，車輛以電動發(fā)電機(jī)MG2為驅(qū)動動力源轉(zhuǎn)入撤離行駛。
并且，當(dāng)判斷出發(fā)生了短路故障的相只有兩相時，逆變器用驅(qū)動信號變換部34將載波信號的載波頻率從正常時的載波頻率變更為檢測出逆變器異常時的載波頻率(步驟 S08)。
另外，在車廂內(nèi)點(diǎn)亮用于告知用戶車輛已轉(zhuǎn)入撤離行駛的警告燈(步驟S09)。
逆變器用驅(qū)動信號變換部34基于從電機(jī)控制用相電壓計(jì)算部32接收的各相繞組的電壓指令νιΛ Vv*, Vw*以及具有變更后的載波頻率fc的載波信號，生成用于對正常的一相中的與發(fā)生短路故障的橋臂相對的相對橋臂進(jìn)行開關(guān)控制的信號DRV2，將生成的信號 DRV2輸出到逆變器14(步驟S10)。
結(jié)果，即使在逆變器14的兩相發(fā)生短路故障之后，也能夠繼續(xù)進(jìn)行電動發(fā)電機(jī) MG2的驅(qū)動控制，確保車輛的撤離行駛(步驟Sll)。
當(dāng)在步驟S051中判斷出三相全部發(fā)生了短路故障時，不由動力傳遞控制42進(jìn)行離合器51的連接，而轉(zhuǎn)入一般的車輛停止控制(步驟S12)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3，在確定了多個相的短路故障的情況下，只要至少一相正常，就能夠通過使被確定的發(fā)生短路故障的橋臂的相對橋臂進(jìn)行開關(guān)動作而驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)，來防止正常的相上流過過電流，并確保撤離行駛。結(jié)果，以簡單且低廉的裝置結(jié)構(gòu)就能兼顧逆變器異常檢測時電機(jī)的安全性和輸出性能。
這次公開的實(shí)施方式應(yīng)被理解為在所有的方面都是示例而不是限制。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求
的范圍示出，而不是上述的說明，本發(fā)明的包括與權(quán)利要求
范圍相等的含義以及權(quán)利要求
范圍內(nèi)的所有的變形。
產(chǎn)業(yè)上的利用
本發(fā)明可以使用在用于驅(qū)動連接在車輛的驅(qū)動軸上的電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動裝置。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)驅(qū)動裝置，包括三相交流電機(jī)(MG2)；電源(B)，設(shè)置為能夠給第一以及第二電源線提供直流電力；電力變換裝置(14)，在所述第一以及第二電源線與所述三相交流電機(jī)(MG》之間進(jìn)行電力變換；以及控制裝置(30)，控制所述電力變換裝置(14)，以使得所述三相交流電機(jī)(MG》的輸出與目標(biāo)輸出一致，所述電力變換裝置(14)包括分別連接在所述三相交流電機(jī)(MG》的第一相至第三相繞組上的第一至第三電路(15 17)，所述第一至第三電路(15 17)中的每一個都具有經(jīng)由與所述三相交流電機(jī)(MG2)的各相繞組的連接點(diǎn)串聯(lián)連接的第一及第二開關(guān)元件(Q3 Q8)，所述控制裝置(30)包括短路檢測部(38)，從所述第一至第三電路(15 17)中檢測出發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件；電機(jī)驅(qū)動控制部(34)，響應(yīng)于所述短路檢測部(38)檢測出發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件的情況，通過使與所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件屬于不同的電路并且與所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件的位置關(guān)系是夾著所述第一至第三電路的每一個電路的所述連接點(diǎn)與所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件相對配置的至少一個以上的開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)動作，并且使其余的開關(guān)元件停止開關(guān)動作，來控制流過所述三相交流電機(jī)(MG》的各相繞組的電流。
2.如權(quán)利要求
1所述的電機(jī)驅(qū)動裝置，其中，所述電機(jī)驅(qū)動控制部(34)響應(yīng)于所述第一電路的所述第一開關(guān)元件被檢測出發(fā)生了短路故障的情況，通過所述第二以及第三電路的所述第二開關(guān)元件的開關(guān)動作，來控制流過所述三相交流電機(jī)(MG》的各相繞組的電流。
3.如權(quán)利要求
2所述的電機(jī)驅(qū)動裝置，其中，所述短路檢測部(38)基于流過所述三相交流電機(jī)(MG》的各相繞組的電流的振幅，檢測出所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件。
4.如權(quán)利要求
3所述的電機(jī)驅(qū)動裝置，其中，所述短路檢測部(38)響應(yīng)于流過所述三相交流電機(jī)(MG》的所述第一相繞組的電流超過所述三相交流電機(jī)(MG》正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的振幅向第一極性方向偏移的情況，判斷出所述第一電路的所述第一開關(guān)元件發(fā)生了短路故障。
5.如權(quán)利要求
1所述的電機(jī)驅(qū)動裝置，其中，所述電機(jī)驅(qū)動控制部(34)響應(yīng)于所述第一以及第二電路的所述第一開關(guān)元件被檢測出發(fā)生了短路故障的情況，通過所述第三電路的所述第二開關(guān)元件的開關(guān)動作，來控制流過所述三相交流電機(jī)(MG》的各相繞組的電流。
6.如權(quán)利要求
1所述的電機(jī)驅(qū)動裝置，其中，所述電機(jī)驅(qū)動控制部(34)響應(yīng)于所述第一電路的所述第一開關(guān)元件和所述第二電路的所述第二開關(guān)元件被檢測出發(fā)生了短路故障的情況，通過所述第三電路的所述第一以及第二開關(guān)元件的開關(guān)動作，來控制流過所述三相交流電機(jī)(MG2)的各相繞組的電流。
7.如權(quán)利要求
2、5、6中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動裝置，其中，所述短路檢測部(38)基于所述三相交流電機(jī)(MG2)的相間電壓的振幅，檢測出所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件。
8.如權(quán)利要求
7所述的電機(jī)驅(qū)動裝置，其中，所述短路檢測部(38)具有基于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時所述三相交流電機(jī)(MG2)的相間電壓的振幅而預(yù)先設(shè)定的預(yù)定的上限閾值以及下限閾值，基于所述三相交流電機(jī)(MG》的各個相間電壓的振幅與所述上限閾值以及下限閾值的大小關(guān)系，檢測出所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件。
9.如權(quán)利要求
2、5、6中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動裝置，其中，所述短路檢測部(38)基于構(gòu)成各所述第一至第三電路的所述第一以及第二開關(guān)元件的端子間電壓，檢測出所述發(fā)生了短路故障的開關(guān)元件。
10.如權(quán)利要求
1所述的電機(jī)驅(qū)動裝置，其中， 所述三相交流電機(jī)(MG》被連接至車輛的驅(qū)動軸。
專利摘要
當(dāng)U相(15)的上橋臂發(fā)生了短路故障時，使作為其相對橋臂的V相(16)以及W相(17)的下橋臂進(jìn)行開關(guān)動作。當(dāng)只有V相(16)的下橋臂導(dǎo)通時，由于形成從V相繞組到IGBT元件(Q6)的電機(jī)電流(Iu)的路徑，因而返回發(fā)生了短路故障的相的電機(jī)電流(Iu)減小。并且，通過使發(fā)生短路故障的橋臂的相對橋臂進(jìn)行開關(guān)動作，在電動發(fā)電機(jī)(MG2)上產(chǎn)生交流電流。因而，不用增加新的裝置結(jié)構(gòu)，就能夠抑制流過發(fā)生短路故障的相的電流增加，繼續(xù)驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)(MG2)。結(jié)果，能夠確保車輛的撤離行駛。
文檔編號H02M7/537GKCN101485080 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200780024954
公開日2012年6月27日 申請日期2007年6月28日
發(fā)明者田中信享, 田中貴志, 芝健史郎 申請人:豐田自動車株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (1), 非專利引用 (5),