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JP6426427B2 - Motor drive - Google Patents
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Description

本発明は、電動機駆動装置に関する。   The present invention relates to a motor drive device.

従来、２つのインバータによりモータの電力を変換するインバータ駆動システムが知られている。例えば特許文献１では、高電圧時において、高電圧時において、第１のインバータシステムと第２のインバータシステムのパルス幅変調信号（以下、パルス幅変調を「ＰＷＭ」という。）の基本波成分の位相を１８０［°］ずらすことで２つの電源が電気的に直列接続され、２つの電源電圧の和によりモータを駆動する。また特許文献１では、低電圧時において、第１のインバータシステムまたは第２のインバータシステムの一方の上アームまたは下アームのいずれかを３相同時オンし、他方をＰＷＭ駆動している。   Conventionally, an inverter drive system is known which converts the power of a motor by two inverters. For example, in Patent Document 1, at high voltage and high voltage, the fundamental wave component of the pulse width modulation signal of the first inverter system and the second inverter system (hereinafter, pulse width modulation is referred to as "PWM"). By shifting the phase by 180 °, the two power supplies are electrically connected in series, and the motor is driven by the sum of the two power supply voltages. Further, in Patent Document 1, at the time of low voltage, either the upper arm or the lower arm of one of the first inverter system or the second inverter system is simultaneously turned on for three phases, and the other is PWM driven.

特開２００６−２３８６８６号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-238686

特許文献１のように、２つのインバータに電力を供給する電圧源として共にバッテリを用いた場合、バッテリ電圧が略固定であるため、インバータにおける損失が比較的大きくなる。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、損失を低減可能な電動機駆動装置を提供することにある。 As in Patent Document 1, when both batteries are used as voltage sources for supplying power to two inverters, the battery voltage is substantially fixed, so the loss in the inverters becomes relatively large.
The present invention is made in view of the above-mentioned subject, and the object is to provide a motor drive which can reduce loss.

本発明の電動機駆動装置は、巻線を有する電動機と、第１インバータと、第２インバータと、制御部と、を備える。
第１インバータは、巻線の一端、および、駆動源により駆動される発電機と接続される。
第２インバータは、巻線の他端、および、電源と接続される。
制御部は、第１インバータ、および、第２インバータを制御する。
第１態様〜第３態様では、電動機駆動装置は、第１インバータの高電位側と第２インバータの高電位側とを接続する高電位側接続線と、第１インバータの低電位側と第２インバータの低電位側とを接続する低電位側接続線と、高電位側接続線に設けられる高電位側リレーと、低電位側接続線に設けられる低電位側リレーと、をさらに備え、制御部は、高電位側リレーおよび前記低電位側リレーの開閉動作を制御する。
第１態様では、第１インバータを中性点化し、電動機の要求出力に基づいて第２インバータを駆動する動作を片側駆動動作とし、要求出力に応じた第１基本波に基づいて第１インバータを駆動し、要求出力に応じた第２基本波に基づいて第２インバータを駆動する動作であって、第１基本波の位相と第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とする。制御部は、要求出力に応じたトルクおよび回転数が電源の電圧である電源電圧にて出力可能な上限値である第１上限値以下である場合、電動機での発電を行わせず、高電位側リレーおよび低電位側リレーを開とし、第１インバータおよび第２インバータを片側駆動動作させ、要求出力に応じたトルクおよび回転数が第１上限値よりも大きく、電源電圧の２倍の電圧にて出力可能な上限値である第２上限値以下である場合、発電機での発電を行わせず、高電位側リレーおよび低電位側リレーを閉とし、第１インバータおよび第２インバータを反転駆動動作させる発電電力不使用動作、または、発電機での発電を行わせ、高電位側リレーおよび低電位側リレーを開とし、第１インバータおよび第２インバータを反転駆動動作させる発電電力使用動作とし、要求出力に応じたトルクおよび回転数が第２上限値より大きい場合、発電機での発電を行わせ、高電位側リレーおよび低電位側リレーを閉とし、第１インバータおよび第２インバータを反転駆動動作させる。
第２態様では、電動機の要求出力に応じた第１基本波に基づいて第１インバータを駆動し、要求出力に応じた第２基本波に基づいて第２インバータを駆動する動作であって、第１基本波の位相と第２基本波との位相が同位相である動作を同相駆動動作、第２インバータを中性点化し、第１基本波に基づいて第１インバータを駆動する動作を還流動作、第１基本波に基づいて第１インバータを駆動し、第２基本波に基づいて第２インバータを駆動する動作であって、第１基本波の位相と第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とする。制御部は、電動機を駆動せずに電源を充電する場合、発電機での発電を行わせ、高電位側リレーおよび低電位側リレーを閉とし、第１インバータおよび第２インバータのスイッチング素子を全てオフし、電動機を駆動しつつ電源を充電する場合、発電機での発電を行わせ、電源の電圧である電源電圧、発電機の発電量に応じて第１インバータ側に印加される電圧である発電供給電圧、および、要求出力に基づき、第１インバータおよび第２インバータにおいて、同相駆動動作と、還流動作または反転駆動動作と、を所定期間毎に切り替える。
第３態様では、発電機は、第１インバータに代えて、第２インバータに接続される。第１インバータを中性点化し、電動機の要求出力に基づいて第２インバータを駆動する動作を片側駆動動作とし、要求出力に応じた第１基本波に基づいて第１インバータを駆動し、要求出力に応じた第２基本波に基づいて第２インバータを駆動する動作であって、第１基本波の位相と第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とする。制御部は、要求出力に応じたトルクおよび回転数が電源の電圧である電源電圧にて出力可能な上限値である第１上限値以下である場合、発電機での発電を行わせず、第１インバータおよび第２インバータを片側駆動動作させ、要求出力に応じたトルクおよび回転数が第１上限値よりも大きく、電源電圧の２倍の電圧にて出力可能な上限値である第２上限値以下である場合、発電機での発電を行わせず、高電位側リレーおよび低電位側リレーを閉とし、第１インバータおよび第２インバータを反転駆動動作させる発電電力不使用動作、または、発電機での発電を行わせ、高電位側リレーおよび低電位側リレーを開とし、第１インバータおよび第２インバータを片側駆動動作させる発電電力使用動作とし、要求出力に応じたトルクおよび回転数が第２上限値より大きい場合、発電機での発電を行い、高電位側リレーおよび低電位側リレーを閉とし、第１インバータおよび第２インバータを反転駆動動作させる。
第４態様では、電動機の要求出力に応じた第１基本波に基づいて第１インバータを駆動し、要求出力に応じた第２基本波に基づいて第２インバータを駆動する動作であって、第１基本波の位相と第２基本波の位相とが同位相である動作を同相駆動動作、第２インバータを中性点化し、第１基本波に基づいて第１インバータを駆動する動作を還流動作、第１基本波に基づいて第１インバータを駆動し、第２基本波に基づいて第２インバータを駆動する動作であって、第１基本波の位相と第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とする。制御部は、電源を充電する場合、発電機での発電を行わせ、電源の電圧である電源電圧、発電機の発電量に応じて第１インバータ側に印加される電圧である発電供給電圧、および、要求出力に基づき、第１インバータおよび第２インバータにおいて、同相駆動動作と、還流動作または反転駆動動作と、を所定期間毎に切り替える。
第５態様では、第１インバータを中性点化し、電動機の要求出力に基づいて第２インバータを駆動する動作を片側駆動動作とし、要求出力に応じた第１基本波に基づいて第１インバータを駆動し、要求出力に応じた第２基本波に基づいて第２インバータを駆動する動作であって、第１基本波の位相と第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とする。制御部は、要求出力に応じたトルクおよび回転数が電源の電圧である電源電圧にて出力可能な上限値以下である場合、発電機での発電を行わせず、第１インバータおよび第２インバータを片側駆動動作させ、要求出力に応じたトルクおよび回転数が上限値より大きい場合、発電機での発電を行わせ、第１インバータおよび第２インバータの動作を反転駆動動作させる。駆動動作の切り替えに係る閾値が可変である。 The motor drive device according to the present invention includes a motor having a winding, a first inverter, a second inverter, and a control unit.
The first inverter is connected to one end of the winding and a generator driven by a drive source.
The second inverter is connected to the other end of the winding and the power supply.
The control unit controls the first inverter and the second inverter.
In the first to third aspects, the motor drive device includes a high potential connection line connecting the high potential side of the first inverter and the high potential side of the second inverter, the low potential side of the first inverter, and the second The control unit further includes a low potential side connection line connecting the low potential side of the inverter, a high potential side relay provided on the high potential side connection line, and a low potential side relay provided on the low potential side connection line Controls the open / close operation of the high potential side relay and the low potential side relay.
In the first aspect, the first inverter has a neutral point, and the operation of driving the second inverter based on the required output of the motor is one-side drive operation, and the first inverter is set based on the first fundamental wave corresponding to the required output. Operation to drive and drive the second inverter based on the second fundamental wave according to the required output, and invert the operation in which the phase of the first fundamental wave and the phase of the second fundamental wave are inverted I assume. When the torque and the number of revolutions corresponding to the required output are equal to or lower than the first upper limit value which can be output by the power supply voltage which is the voltage of the power supply, the control unit does not perform power generation with the motor and high potential Open the side relay and low potential side relay, drive the 1st inverter and 2nd inverter on one side, the torque and the number of rotations according to the required output are larger than the 1st upper limit, and the voltage is twice the power supply voltage When it is below the 2nd upper limit which is the upper limit that can be output, the high potential side relay and the low potential side relay are closed and the first inverter and the second inverter are reversely driven without power generation by the generator Generation power non-use operation to be operated or generation by generator is performed, high potential side relay and low potential side relay are opened, and generation operation using generation power to reverse drive first inverter and second inverter If the torque and rotational speed according to the required output are greater than the second upper limit, cause the generator to perform power generation, close the high potential side relay and the low potential side relay, and set the first inverter and the second inverter Invert drive operation is performed.
The second mode is an operation of driving the first inverter based on the first fundamental wave corresponding to the required output of the motor and driving the second inverter based on the second fundamental wave corresponding to the required output, The operation in which the phase of one fundamental wave and the phase of the second fundamental wave are the same phase is in-phase drive operation, the second inverter is neutral point, and the operation of driving the first inverter based on the first fundamental wave is reflux operation Driving the first inverter based on the first fundamental wave and driving the second inverter based on the second fundamental wave, wherein the phase of the first fundamental wave and the phase of the second fundamental wave are inverted This operation is referred to as reverse drive operation. When charging the power supply without driving the motor, the control unit causes the generator to generate power, closes the high potential side relay and the low potential side relay, and switches all the switching elements of the first inverter and the second inverter. When turning off and charging the power supply while driving the motor, the generator is made to generate power, and the power supply voltage which is the voltage of the power supply and the voltage applied to the first inverter according to the amount of power generation of the generator Based on the power generation supply voltage and the required output, the first inverter and the second inverter switch the in-phase drive operation and the return operation or the reverse drive operation at predetermined intervals.
In a third aspect, the generator is connected to a second inverter instead of the first inverter. The first inverter is turned to a neutral point, and the operation to drive the second inverter based on the required output of the motor is one-side drive operation, and the first inverter is driven based on the first fundamental wave according to the required output. Is an operation of driving the second inverter based on the second fundamental wave according to the above, and an operation in which the phase of the first fundamental wave and the phase of the second fundamental wave are inverted is referred to as an inversion driving operation. The control unit does not perform power generation with the generator when the torque and the number of revolutions according to the required output are equal to or less than the first upper limit value which is the upper limit value that can be output by the power supply voltage which is the voltage of the power supply. A second upper limit value, which is an upper limit value that can be output at a voltage twice the power supply voltage, with one inverter driving the second inverter and one side driving operation, and the torque and the number of rotations corresponding to the required output being larger than the first upper limit. In the following cases, the generator does not generate power, the high potential side relay and the low potential side relay are closed, and the first inverter and the second inverter are reversely driven to operate the generated power, or the generator Power generation, open the high potential relay and the low potential relay, and drive the first inverter and the second inverter on one side. If greater than 2 the upper limit value, performs power generation by the generator, the high-potential-side relay and the low-potential-side relay is closed, to reverse driving operation of the first inverter and the second inverter.
The fourth aspect is an operation of driving the first inverter based on the first fundamental wave corresponding to the required output of the motor and driving the second inverter based on the second fundamental wave corresponding to the required output, An operation in which the phase of one fundamental wave and the phase of the second fundamental wave are the same phase is an in-phase drive operation, the second inverter is a neutral point, and an operation of driving the first inverter based on the first fundamental wave is reflux operation Driving the first inverter based on the first fundamental wave and driving the second inverter based on the second fundamental wave, wherein the phase of the first fundamental wave and the phase of the second fundamental wave are inverted This operation is referred to as reverse drive operation. When charging the power supply, the control unit causes the generator to generate power, and a power supply voltage which is a voltage of the power supply, and a power generation supply voltage which is a voltage applied to the first inverter according to the power generation amount of the generator. And, based on the required output, in the first inverter and the second inverter, the in-phase drive operation and the return operation or the reverse drive operation are switched at predetermined intervals.
In the fifth aspect, the first inverter is turned to a neutral point, and the operation of driving the second inverter based on the required output of the motor is one-side drive operation, and the first inverter is set based on the first fundamental wave corresponding to the required output. Operation to drive and drive the second inverter based on the second fundamental wave according to the required output, and invert the operation in which the phase of the first fundamental wave and the phase of the second fundamental wave are inverted I assume. The control unit does not perform power generation with the generator when the torque and the number of revolutions according to the required output are equal to or less than the upper limit value that can be output by the power supply voltage that is the voltage of the power supply, and the first inverter and the second inverter The one side drive operation is performed, and when the torque and the number of revolutions corresponding to the required output are larger than the upper limit value, the generator is caused to generate power, and the operation of the first inverter and the second inverter is reverse drive operation. The threshold for switching the drive operation is variable.

本発明では、電動機の両側に第１インバータおよび第２インバータを設け、発電機により発電された発電電力および電源の電力を、第１インバータおよび第２インバータを経由して電動機に供給可能である。これにより、電源からの電力のみで電動機を駆動する場合と比較し、電動機の出力を高めることができる。   In the present invention, the first inverter and the second inverter are provided on both sides of the motor, and the generated power generated by the generator and the power of the power source can be supplied to the motor via the first inverter and the second inverter. Thereby, the output of the motor can be increased as compared with the case where the motor is driven only by the power from the power supply.

また、例えば電動機の要求出力に基づいて発電機の発電量を制御することにより、第１インバータ側から電動機に印加される電圧である発電供給電圧を可変とすることができる。これにより、電動機に印加される駆動電圧が可変となり、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）制御のように電動機の駆動を制御することができるので、第１インバータ側からバッテリ等により略固定の電圧を印加する場合と比較して、電動機駆動装置における損失を低減することができる。   Further, for example, by controlling the power generation amount of the generator based on the required output of the motor, it is possible to make the generated power supply voltage, which is a voltage applied to the motor from the first inverter side variable. As a result, the drive voltage applied to the motor becomes variable, and the drive of the motor can be controlled as in PAM (Pulse Amplitude Modulation) control. Therefore, a substantially fixed voltage is applied from the first inverter side by a battery or the like. Compared to the case, losses in the motor drive can be reduced.

本発明の第１実施形態による車両制御システムの構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the vehicle control system by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による駆動領域を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining a drive field by a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態による片側駆動動作および反転駆動動作を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining one side drive operation and reversal drive operation by a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態による車速とモータ出力および駆動電圧との関係を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining the relation between the vehicle speed by a 1st embodiment of the present invention, motor output, and drive voltage. 本発明の第１実施形態による同相駆動動作を説明する説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an in-phase drive operation according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態による還流動作を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining a reflux operation by a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態による電動機駆動装置を示す回路図である。It is a circuit diagram showing a motor drive by a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態による駆動領域を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining a drive field by a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態において、第１領域における動作を説明する説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining an operation in the first area in the second embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態において、第２領域における発電電力不使用動作を説明する説明図である。In 2nd Embodiment of this invention, it is explanatory drawing explaining the generated power non-use operation | movement in a 2nd area | region. 本発明の第２実施形態において、第２領域における発電電力使用動作を説明する説明図である。FIG. 14 is an explanatory view for explaining a generated power use operation in a second region in the second embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態において、第３領域および第４領域における動作を説明する説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining an operation in a third area and a fourth area in the second embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態による電動機駆動装置を示す回路図である。It is a circuit diagram showing a motor drive by a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態による発電電力使用動作を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining generated power use operation by a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第４実施形態による電動機駆動装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the electric motor drive by 4th Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態による車両制御システムの構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the vehicle control system by other embodiment of this invention.

以下、本発明による電動機駆動装置を図面に基づいて説明する。なお、以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による電動機駆動装置を図１〜図６に基づいて説明する。
電動機駆動システム５は、電動機駆動装置１、エンジン１０、動力分割機構１２、第１モータジェネレータ（以下、「モータジェネレータ」を「ＭＧ」と記載する。）１５、および、電源５０等を備える。電動機駆動システム５は、ハイブリッド車両である車両９０に適用される、所謂「シリーズパラレルハイブリッドシステム」である。 Hereinafter, a motor drive device according to the present invention will be described based on the drawings. In the following, in the plurality of embodiments, substantially the same configuration is given the same reference numeral and the description is omitted.
First Embodiment
A motor drive device according to a first embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 6.
The motor drive system 5 includes a motor drive device 1, an engine 10, a power split mechanism 12, a first motor generator (hereinafter, "motor generator" is described as "MG") 15, a power supply 50, and the like. The motor drive system 5 is a so-called "series parallel hybrid system" applied to a vehicle 90 which is a hybrid vehicle.

エンジン１０は、複数の気筒を有する内燃機関で、第１ＭＧ１５および後述する第２ＭＧ２０とともに、車両９０の駆動源を構成する。エンジン１０は、動力分割機構１２および減速機９１等を介し、車両９０の駆動軸９２、および、駆動軸９２に接続される車輪９３を回転させる。   Engine 10 is an internal combustion engine having a plurality of cylinders, and constitutes a drive source of vehicle 90 together with first MG 15 and second MG 20 described later. Engine 10 rotates a drive shaft 92 of vehicle 90 and a wheel 93 connected to drive shaft 92 via power split device 12 and reduction gear 91 and the like.

動力分割機構１２は、図示しないサンギア、リングギア、プラネタリキャリアからなる周知の遊星歯車機構によって構成される。本実施形態では、サンギアが第１ＭＧ１５の回転軸と接続され、リングギアが第２ＭＧ２０の回転軸と接続され、プラネタリキャリアがエンジン１０のクランク軸と接続される。これにより、第１ＭＧ１５の回転軸、第２ＭＧ２０の回転軸、および、エンジン１０のクランク軸とは、動力分割機構１２を介して機械的に接続されている。   The power split mechanism 12 is configured by a known planetary gear mechanism including a sun gear, a ring gear, and a planetary carrier (not shown). In the present embodiment, a sun gear is connected to the rotation shaft of the first MG 15, a ring gear is connected to the rotation shaft of the second MG 20, and a planetary carrier is connected to the crankshaft of the engine 10. Thus, the rotation shaft of the first MG 15, the rotation shaft of the second MG 20, and the crankshaft of the engine 10 are mechanically connected via the power split mechanism 12.

第１ＭＧ１５は、永久磁石式同期型の３相交流電動機である。第１ＭＧ１５は、エンジン１０によって駆動され、主に発電機として用いられる。
第１ＭＧ１５は、コイル１６、１７、１８を有する。コイル１６、１７、１８は、一端１６１、１７１、１８１が第３インバータ７０に接続され、他端が結線部１９にて結線される。第１ＭＧ１５により発電された電力は、電源５０の充電、および、第２ＭＧ２０の駆動に用いられる。 The first MG 15 is a permanent magnet synchronous three-phase AC motor. The first MG 15 is driven by the engine 10 and is mainly used as a generator.
The first MG 15 has coils 16, 17, 18. One end 161, 171, 181 of the coils 16, 17, 18 is connected to the third inverter 70, and the other end is connected by the connecting portion 19. The power generated by the first MG 15 is used to charge the power supply 50 and to drive the second MG 20.

電動機駆動装置１は、第２ＭＧ２０、第１インバータ３０、第２インバータ４０、第３インバータ７０、および、制御部８０等を備える。
本実施形態では、第２ＭＧ２０、第１インバータ３０、第２インバータ４０、および、電源５０が第１電力変換回路１０１を構成し、第１ＭＧ１５、および、第３インバータ７０が第２電力変換回路１０２を構成する。 The motor drive device 1 includes a second MG 20, a first inverter 30, a second inverter 40, a third inverter 70, a control unit 80, and the like.
In the present embodiment, the second MG 20, the first inverter 30, the second inverter 40, and the power supply 50 constitute the first power conversion circuit 101, and the first MG 15 and the third inverter 70 constitute the second power conversion circuit 102. Configure.

第２ＭＧ２０は、コイル２１、２２、２３を有する。コイル２１、２２、２３は、一端２１１、２２１、２３１が第１インバータ３０と接続され、他端２１２、２２２、２３２が第２インバータ４０と接続される。本実施形態では、コイル２１、２２、２３が、「巻線」に対応する。
第２ＭＧ２０は、力行時には電動機として機能し、減速機９１等を介し、車両９０の駆動軸９２および車輪９３を回転させる。また、第２ＭＧ２０は、回生時には発電機として機能し、発電された電力により電源５０を充電する。
第２ＭＧ２０は、例えば車速等に基づいて決定される要求出力となるように、駆動が制御される。
本実施形態では、第１ＭＧ１５が「発電機」に対応し、第２ＭＧ２０が「電動機」に対応する。以下、第１ＭＧ１５が発電機として機能し、第２ＭＧ２０が電動機として機能する場合を中心に説明する。 The second MG 20 has coils 21, 22, 23. The coils 21, 22, 23 have one end 211, 221, 231 connected to the first inverter 30 and the other ends 212, 222, 232 connected to the second inverter 40. In the present embodiment, the coils 21, 22, 23 correspond to "windings".
The second MG 20 functions as an electric motor at the time of power running, and rotates the drive shaft 92 and the wheels 93 of the vehicle 90 via the reduction gear 91 and the like. Further, the second MG 20 functions as a generator during regeneration, and charges the power supply 50 with the generated electric power.
The drive of the second MG 20 is controlled such that the required output is determined based on, for example, the vehicle speed and the like.
In the present embodiment, the first MG 15 corresponds to a “generator”, and the second MG 20 corresponds to a “motor”. Hereinafter, the case where the first MG 15 functions as a generator and the second MG 20 functions as a motor will be mainly described.

第１インバータ３０は、第２ＭＧ２０のコイル２１〜２３の一端２１１、２２１、２３１に接続される。第１インバータ３０は、３相インバータであり、第１上アーム素子３１、３２、３３と、第１下アーム素子３４、３５、３６とが接続される。以下適宜、「第１Ｕ相上アーム素子３１」といった具合に、対応する相を併せて記載する。   The first inverter 30 is connected to one end 211, 221, 231 of the coils 21 to 23 of the second MG 20. The first inverter 30 is a three-phase inverter, and the first upper arm elements 31, 32, 33 and the first lower arm elements 34, 35, 36 are connected. Hereinafter, the corresponding phases will be described together as appropriate, such as "first U-phase upper arm element 31".

第１Ｕ相上アーム素子３１と第１Ｕ相下アーム素子３４との接続点は、Ｕ相コイルであるコイル２１の一端２１１に接続される。第１Ｖ相上アーム素子３２と第１Ｖ相下アーム素子３５との接続点は、Ｖ相コイルであるコイル２２の一端２２１に接続される。第１Ｗ相上アーム素子３３と第１Ｗ相下アーム素子３６との接続点は、Ｗ相コイルであるコイル２３の一端２３１に接続される。
第１上アーム素子３１〜３３の高電位側は、第１高電位側配線３７により接続され、第１下アーム素子３４〜３６の低電位側は、第１低電位側配線３８により接続される。 The connection point between the first U-phase upper arm element 31 and the first U-phase lower arm element 34 is connected to one end 211 of the coil 21 which is a U-phase coil. The connection point between the first V-phase upper arm element 32 and the first V-phase lower arm element 35 is connected to one end 221 of the coil 22 which is a V-phase coil. The connection point between the first W-phase upper arm element 33 and the first W-phase lower arm element 36 is connected to one end 231 of the coil 23, which is a W-phase coil.
The high potential side of the first upper arm elements 31 to 33 is connected by the first high potential side wiring 37, and the low potential side of the first lower arm elements 34 to 36 is connected by the first low potential side wiring 38 .

第２インバータ４０は、第２ＭＧ２０のコイル２１〜２３の他端２１２、２２２、２３２および電源５０に接続される。第２インバータ４０は、３相インバータであり、第２上アーム素子４１、４２、４３と、第２下アーム素子４４、４５、４６とが接続される。
第２Ｕ相上アーム素子４１と第２Ｕ相下アーム素子４４との接続点は、Ｕ相コイルであるコイル２１の他端２１２に接続される。第２Ｖ相上アーム素子４２と第２Ｖ相下アーム素子４５との接続点は、Ｖ相コイルであるコイル２２の他端２２２に接続される。第２Ｗ相上アーム素子４３と第２Ｗ相下アーム素子４６との接続点は、Ｗ相コイルであるコイル２３の他端２３２に接続される。 The second inverter 40 is connected to the other ends 212, 222 and 232 of the coils 21 to 23 of the second MG 20 and the power supply 50. The second inverter 40 is a three-phase inverter, and the second upper arm elements 41, 42, 43 and the second lower arm elements 44, 45, 46 are connected.
The connection point between the second U-phase upper arm element 41 and the second U-phase lower arm element 44 is connected to the other end 212 of the coil 21 which is a U-phase coil. The connection point between the second V-phase upper arm element 42 and the second V-phase lower arm element 45 is connected to the other end 222 of the coil 22 which is a V-phase coil. The connection point between the second W-phase upper arm element 43 and the second W-phase lower arm element 46 is connected to the other end 232 of the coil 23, which is a W-phase coil.

第２上アーム素子４１〜４３の高電位側は、第２高電位側配線４７により接続され、第２下アーム素子４４〜４６の低電位側は、第２低電位側配線４８により接続される。
第２高電位側配線４７は電源５０の正極と接続され、第２低電位側配線４８は電源５０の負極と接続される。 The high potential side of the second upper arm elements 41 to 43 is connected by the second high potential side wiring 47, and the low potential side of the second lower arm elements 44 to 46 is connected by the second low potential side wiring 48 .
The second high potential side wire 47 is connected to the positive electrode of the power source 50, and the second low potential side wire 48 is connected to the negative electrode of the power source 50.

電源５０は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池であり、第２インバータ４０と接続され、第２インバータ４０を経由して第２ＭＧ２０と電力を授受可能に設けられる。また電源５０は、例えば電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等により構成してもよい。電源５０は、ＳＯＣ（State of charge）が所定の範囲内となるように制御される。本実施形態では、電源５０の電圧を電源電圧Ｖｂとする。
第１コンデンサ５１は、第１インバータ３０と並列に接続される平滑コンデンサである。第２コンデンサ５２は、第２インバータ４０と並列に接続される平滑コンデンサである。 The power supply 50 is a chargeable / dischargeable secondary battery such as a nickel hydrogen battery or a lithium ion battery, and is connected to the second inverter 40, and is provided to be able to exchange power with the second MG 20 via the second inverter 40. Further, the power supply 50 may be configured by, for example, an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor, or the like. The power supply 50 is controlled such that the SOC (State of Charge) falls within a predetermined range. In the present embodiment, the voltage of the power supply 50 is referred to as a power supply voltage Vb.
The first capacitor 51 is a smoothing capacitor connected in parallel to the first inverter 30. The second capacitor 52 is a smoothing capacitor connected in parallel to the second inverter 40.

第３インバータ７０は、第１ＭＧ１５のコイル１６〜１８の一端１６１、１７１、１８１および第１インバータ３０に接続される。第３インバータ７０は、３相インバータであり、第３上アーム素子７１、７２、７３と、第３下アーム素子７４、７５、７６とが接続される。   The third inverter 70 is connected to one end 161, 171, 181 of the coils 16 to 18 of the first MG 15 and the first inverter 30. The third inverter 70 is a three-phase inverter, and the third upper arm elements 71, 72, 73 and the third lower arm elements 74, 75, 76 are connected.

第３上アーム素子７１と第３下アーム素子７４との接続点は、コイル１６の一端１６１に接続される。第３上アーム素子７２と第３下アーム素子７５との接続点は、コイル１７の一端１７１に接続される。第３上アーム素子７３と第３下アーム素子７６との接続点は、コイル１８の一端１８１に接続される。   The connection point between the third upper arm element 71 and the third lower arm element 74 is connected to one end 161 of the coil 16. The connection point between the third upper arm element 72 and the third lower arm element 75 is connected to one end 171 of the coil 17. The connection point between the third upper arm element 73 and the third lower arm element 76 is connected to one end 181 of the coil 18.

第３上アーム素子７１〜７３の高電位側は、第３高電位側配線７７により接続され、第３下アーム素子７４〜７６の低電位側は、第３低電位側配線７８により接続される。
第３高電位側配線７７は第１高電位側配線３７と接続され、第３低電位側配線７８は第１低電位側配線３８と接続される。これにより、第３インバータ７０は、第１インバータ３０と接続される。
第３インバータ７０は、回生動作することで、ジェネレータ１５により発電された交流電力を直流電力に変換する。また、第３インバータ７０により変換された直流電力は、第１インバータ３０側へ供給される。本実施形態では、第３インバータ７０にて変換され第１電力変換回路１０１側へ供給される直流電圧を発電供給電圧Ｖｇとする。発電供給電圧Ｖｇは、第１ＭＧ１５の発電量に応じて可変である。 The high potential side of the third upper arm elements 71 to 73 is connected by the third high potential side wiring 77, and the low potential side of the third lower arm elements 74 to 76 is connected by the third low potential side wiring 78 .
The third high potential side wire 77 is connected to the first high potential side wire 37, and the third low potential side wire 78 is connected to the first low potential side wire 38. Thus, the third inverter 70 is connected to the first inverter 30.
The third inverter 70 converts the AC power generated by the generator 15 into DC power by performing a regenerative operation. Further, the direct current power converted by the third inverter 70 is supplied to the first inverter 30 side. In this embodiment, a DC voltage converted by the third inverter 70 and supplied to the first power conversion circuit 101 side is referred to as a power generation supply voltage Vg. The power generation supply voltage Vg is variable according to the amount of power generation of the first MG 15.

本実施形態の上アーム素子３１〜３３、４１〜４３、７１〜７３、および、下アーム素子３４〜３６、４４〜４６、７４〜７６は、いずれもＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）であるが、例えばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ、バイポーラトランジスタ等を用いてもよい。以下適宜、上アーム素子３１〜３３、４１〜４３、７１〜７３、および、下アーム素子３４〜３６、４４〜４６、７４〜７６を、単に「スイッチング素子」という。   The upper arm elements 31 to 33, 41 to 43, 71 to 73, and the lower arm elements 34 to 36, 44 to 46, 74 to 76 in the present embodiment are all IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors). For example, a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor, a bipolar transistor or the like may be used. Hereinafter, the upper arm elements 31 to 33, 41 to 43, 71 to 73, and the lower arm elements 34 to 36, 44 to 46, 74 to 76 will be referred to simply as "switching elements".

制御部８０は、通常のコンピュータとして構成され、内部にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、および、これらの構成を接続するバスライン等が備えられる。制御部８０は、スイッチング素子３１〜３６、４１〜４６のオンオフを切り替える制御信号を生成する。制御信号は、第２ＭＧ２０の要求出力に応じた電圧指令に基づく基本波とキャリア波との比較により生成される。本実施形態では、第１インバータ３０の駆動に係る基本波を第１基本波とし、第２インバータ４０の駆動に係る基本波を第２基本波とする。生成された制御信号はスイッチング素子３１〜３６、４１〜４６に出力され、制御信号に基づいてスイッチング素子３１〜３６、４１〜４６のオンオフ作動が制御される。これにより、第２ＭＧ２０の駆動がＰＷＭ制御される。   The control unit 80 is configured as a normal computer, and internally includes a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, and a bus line connecting these components. The control unit 80 generates a control signal for switching on and off of the switching elements 31 to 36 and 41 to 46. The control signal is generated by comparison between the fundamental wave and the carrier wave based on the voltage command according to the required output of the second MG 20. In the present embodiment, a fundamental wave relating to the driving of the first inverter 30 is taken as a first fundamental wave, and a fundamental wave relating to the driving of the second inverter 40 is taken as a second fundamental wave. The generated control signal is output to the switching elements 31 to 36, 41 to 46, and the on / off operation of the switching elements 31 to 36, 41 to 46 is controlled based on the control signal. Thus, the drive of the second MG 20 is PWM controlled.

また、制御部８０は、エンジン１０の駆動を制御することで、第１ＭＧ１５の駆動を制御する。これにより、第１ＭＧ１５により発電される発電量は、制御部８０により制御される。また、制御部８０は、スイッチング素子７１〜７６のオンオフを切り替える制御信号を生成する。スイッチング素子７１〜７６のオンオフ作動は、第１ＭＧ１５の発電電力に応じ、スイッチング素子３１〜３６、４１〜４６の作動とは独立にＰＷＭ制御等により制御される。   The control unit 80 also controls the drive of the first MG 15 by controlling the drive of the engine 10. Thus, the amount of power generation generated by the first MG 15 is controlled by the control unit 80. Further, the control unit 80 generates a control signal for switching on and off of the switching elements 71 to 76. The on / off operation of the switching elements 71 to 76 is controlled by PWM control or the like independently of the operation of the switching elements 31 to 36, 41 to 46 according to the power generated by the first MG 15.

第２ＭＧ２０の要求出力に応じた制御について、図２〜図６に基づいて説明する。図３〜図６においては、制御部８０の記載、コイル１６〜１８、２１〜２３の一端、他端の符号の記載を省略した。また、図３等において、オンされているスイッチング素子を実線、オフされているスイッチング素子を破線で示す。
まず、電源５０のＳＯＣが充電要求閾値以上であり、電源５０の充電が不要である場合について説明する。
本実施形態では、第２ＭＧ２０の駆動領域に応じて、電動機駆動システム５の動作を切り替える。図２に示すように、第２ＭＧ２０の要求出力に応じたトルクおよび回転数が閾値Ｔ１１より小さい領域を「第１領域Ｒ１１」、閾値Ｔ１１と閾値Ｔ１２との間の領域を「第２領域Ｒ１２」、閾値Ｔ１２より大きい領域を「第３領域Ｒ１３」とする。閾値Ｔ１３は、第２ＭＧ２０の出力限界とする。本実施形態では、閾値Ｔ１１が、「電源にて出力可能な上限値」に対応する。 Control according to the request output of the second MG 20 will be described based on FIGS. 2 to 6. In FIGS. 3 to 6, the description of the control unit 80 and the reference numerals of the one end and the other end of the coils 16 to 18 and 21 to 23 are omitted. Moreover, in FIG. 3 etc., the switching element turned on is shown by a solid line, and the switching element turned off is shown by a broken line.
First, the case where the SOC of the power supply 50 is equal to or higher than the charge request threshold and charging of the power supply 50 is unnecessary will be described.
In the present embodiment, the operation of the motor drive system 5 is switched according to the drive area of the second MG 20. As shown in FIG. 2, the region where the torque and the rotational speed according to the required output of the second MG 20 are smaller than the threshold T11 is "first region R11", and the region between the threshold T11 and the threshold T12 is "second region R12". An area larger than the threshold T12 is referred to as a "third area R13". The threshold T13 is the output limit of the second MG 20. In the present embodiment, the threshold value T11 corresponds to the “upper limit value that can be output by the power supply”.

第２ＭＧ２０の駆動領域が第１領域Ｒ１１である場合、電源５０の電力により第２ＭＧ２０を駆動する。
図３（ａ）に示すように、第１領域Ｒ１１では、第１ＭＧ１５での発電を行わず、第３インバータ７０のスイッチング素子７１〜７６をオフするので、第２電力変換回路１０２側から第１電力変換回路１０１側への電力供給が行われない。 When the drive region of the second MG 20 is the first region R 11, the second MG 20 is driven by the power of the power supply 50.
As shown in FIG. 3A, in the first region R11, since the switching elements 71 to 76 of the third inverter 70 are turned off without performing power generation by the first MG 15, the first power conversion circuit 102 Power supply to the power conversion circuit 101 is not performed.

また、第１領域Ｒ１１では、第１インバータ３０および第２インバータ４０を片側駆動動作とする。片側駆動動作では、第１インバータ３０の上アーム素子３１〜３３、または、下アーム素子３４〜３６の一方を全相オン、他方を全相オフとし、第１インバータ３０を中性点化する。中性点化されるインバータにおいて、オンされる上アーム素子または下アーム素子を、熱損失等に応じて適宜切り替えてもよい。後述の例においても同様である。
また、第２インバータ４０は、要求出力に基づいてＰＷＭ制御される。 Further, in the first region R11, the first inverter 30 and the second inverter 40 perform one-side drive operation. In the one-side drive operation, one of the upper arm elements 31 to 33 or the lower arm elements 34 to 36 of the first inverter 30 is turned on in all phases, the other is turned off in all phases, and the first inverter 30 is neutralized. In the inverter to be turned into a neutral point, the upper arm element or the lower arm element to be turned on may be appropriately switched according to the heat loss and the like. The same applies to the examples described later.
The second inverter 40 is PWM-controlled based on the required output.

図３（ａ）には、第１上アーム素子３１〜３３が全相オンされ、第１下アーム素子３４〜３６が全相オフされ、第２Ｕ相上アーム素子４１、第２Ｖ相下アーム素子４５、および、第２Ｗ相下アーム素子４６がオンされている状態を示している。このとき、矢印Ｙ１１で示す経路の電流が流れ、第２ＭＧ２０には電源電圧Ｖｂが印加され、電源５０の電力により第２ＭＧ２０が駆動される。   In FIG. 3A, the first upper arm elements 31 to 33 are turned on in all phases, the first lower arm elements 34 to 36 are turned off in all phases, and a second U-phase upper arm element 41 and a second V-phase lower arm element 45 and the second W-phase lower arm element 46 are shown to be on. At this time, the current of the path indicated by the arrow Y11 flows, the power supply voltage Vb is applied to the second MG 20, and the second MG 20 is driven by the power of the power supply 50.

第２ＭＧ２０の駆動領域が第２領域Ｒ１２である場合、第１ＭＧ１５の発電電力、および、電源５０の電力により第２ＭＧ２０を駆動する。
図３（ｂ）に示すように、第２領域Ｒ１２では、第１ＭＧ１５は、第２ＭＧ２０の要求出力に基づいて制御される。また、第３インバータ７０は、第１ＭＧ１５の発電量に基づいて回生駆動される。これにより、矢印ＹＧ１で示すように、直流電力に変換された第１ＭＧ１５の発電電力は、第１電力変換回路１０１側へ供給される。 When the drive region of the second MG 20 is the second region R12, the second MG 20 is driven by the power generated by the first MG 15 and the power of the power supply 50.
As shown in FIG. 3B, in the second region R12, the first MG 15 is controlled based on the request output of the second MG 20. Further, the third inverter 70 is regeneratively driven based on the amount of power generation of the first MG 15. As a result, as indicated by the arrow YG1, the generated power of the first MG 15 converted to DC power is supplied to the first power conversion circuit 101 side.

なお、第１電力変換回路１０１から供給された電力によりコンデンサ５１が充電されるので、第２ＭＧ２０の要求出力、および、コンデンサ５１の充電状態に応じ、電源５０から供給される電力、および、コンデンサ５１からの電力で第２ＭＧ２０を駆動可能であれば、第１ＭＧ１５での発電を行わず、第３インバータ７０のスイッチング素子７１〜７６を全てオフとし、第２電力変換回路１０２側から第１電力変換回路１０１側への電力供給を停止してもよい。   Since the capacitor 51 is charged by the power supplied from the first power conversion circuit 101, the power supplied from the power supply 50 according to the required output of the second MG 20 and the charge state of the capacitor 51, and the capacitor 51. If the second MG 20 can be driven by the electric power from the second power conversion circuit 102, the power generation by the first MG 15 is not performed, and all the switching elements 71 to 76 of the third inverter 70 are turned off. The power supply to the 101 side may be stopped.

また、第２領域Ｒ１２では、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動動作とする。反転駆動動作では、要求出力に応じた第１基本波に基づいて第１インバータ３０を制御し、要求出力に応じた第２基本波に基づいて第２インバータ４０の駆動を制御する。   Further, in the second region R12, the first inverter 30 and the second inverter 40 perform the inversion driving operation. In the inversion drive operation, the first inverter 30 is controlled based on the first fundamental wave corresponding to the required output, and the drive of the second inverter 40 is controlled based on the second fundamental wave corresponding to the required output.

反転駆動動作において、第１基本波と、第２基本波とは、位相が反転される。換言すると、第１基本波と第２基本波とは、位相が略１８０［°］ずれている。なお、第１基本波と第２基本波との位相差は、１８０［°］であるが、電源電圧Ｖｂと発電供給電圧Ｖｇとの和に相当する電圧を第２ＭＧ２０に印加可能な程度のずれは許容される。   In the inversion driving operation, the phases of the first fundamental wave and the second fundamental wave are reversed. In other words, the first fundamental wave and the second fundamental wave are out of phase by approximately 180 degrees. Although the phase difference between the first fundamental wave and the second fundamental wave is 180 [°], a deviation that allows application of a voltage corresponding to the sum of the power supply voltage Vb and the power generation supply voltage Vg to the second MG 20 Is acceptable.

第１基本波の振幅と第２基本波の振幅とが等しい場合、各相にてオンされる素子が第１インバータ３０と第２インバータ４０とで上下反対となる。例えば、図３（ｂ）では、第１Ｕ相上アーム素子３１、第１Ｖ相下アーム素子３５、第１Ｗ相下アーム素子３６、第２Ｖ相上アーム素子４２、第２Ｗ相上アーム素子４３、および、第２Ｕ相下アーム素子４４がオンされる状態を示している。このとき、矢印Ｙ１２で示す経路の電流が流れる。これにより、第２ＭＧ２０には、電源電圧Ｖｂと発電供給電圧Ｖｇとの和に相当する電圧が駆動電圧として印加される。   When the amplitude of the first fundamental wave and the amplitude of the second fundamental wave are equal, the elements turned on in each phase are upside down in the first inverter 30 and the second inverter 40. For example, in FIG. 3B, the first U-phase upper arm element 31, the first V-phase lower arm element 35, the first W-phase lower arm element 36, the second V-phase upper arm element 42, the second W-phase upper arm element 43, and The second U-phase lower arm element 44 is shown to be turned on. At this time, the current of the path indicated by the arrow Y12 flows. Thus, a voltage corresponding to the sum of the power supply voltage Vb and the power generation supply voltage Vg is applied to the second MG 20 as a drive voltage.

なお、第１基本波および第２基本波は、振幅が等しくてもよいし、異なっていてもよい。また、第１基本波および第２基本波は、いずれも正弦波である場合のように同様の波形であってもよいし、例えば第１インバータ３０または第２インバータ４０の一方を正弦波ＰＷＭ制御し、他方を過変調ＰＷＭ制御するといった場合のように、波形が異なっていてもよい。後述する同相駆動動作の場合も同様である。
なお、反転駆動動作において、振幅や波形が異なる場合、各相にてオンされる素子は、第１インバータ３０と第２インバータ４０とで、必ずしも上下反対にならない。 The first fundamental wave and the second fundamental wave may have equal or different amplitudes. Further, the first fundamental wave and the second fundamental wave may have similar waveforms as in the case where they are both sine waves, for example, one of the first inverter 30 or the second inverter 40 is controlled by sine wave PWM control. The waveforms may be different, as in the case of over-modulation PWM control of the other. The same applies to the case of the in-phase drive operation described later.
In the reverse drive operation, when the amplitude and the waveform are different, the elements turned on in each phase are not always upside down in the first inverter 30 and the second inverter 40.

第２ＭＧ２０の駆動領域が第３領域Ｒ１３である場合、第２電力変換回路１０２から第１電力変換回路１０１へ供給される電力が最大となるように、第１ＭＧ１５および第３インバータ７０を制御する。また、第１インバータ３０および第２インバータ４０は、第２領域Ｒ１２と同様、反転駆動動作とする。   When the drive region of the second MG 20 is the third region R 13, the first MG 15 and the third inverter 70 are controlled such that the power supplied from the second power conversion circuit 102 to the first power conversion circuit 101 becomes maximum. Further, the first inverter 30 and the second inverter 40 perform an inversion driving operation as in the second region R12.

ここで、車速と第２ＭＧ２０の出力であるモータ出力と、駆動電圧との関係を図４に示す。図４（ａ）は、車速とモータ出力との関係を示す図であり、図４（ｂ）は、車速と第２ＭＧ２０に印加される電圧である駆動電圧との関係を示す図である。
図４（ａ）に示すように、車速が第２車速閾値Ｓ２以下の場合、第２ＭＧ２０の出力は、車速の増加に伴って増加する。ここで、電源電圧Ｖｂにて出力可能な出力を片側最大出力Ｅ１とし、第２ＭＧ２０の出力が片側最大出力Ｅ１となるときの車速を、第１車速閾値Ｓ１とする。また、第２ＭＧ２０にて出力可能な最大出力を最大出力Ｅ２とする。車速が第２車速閾値Ｓ２以上である場合、第２ＭＧ２０の出力を最大出力Ｅ２とする。 Here, the relationship between the vehicle speed, the motor output which is the output of the second MG 20, and the drive voltage is shown in FIG. FIG. 4A is a view showing the relationship between the vehicle speed and the motor output, and FIG. 4B is a view showing the relationship between the vehicle speed and a drive voltage which is a voltage applied to the second MG 20.
As shown in FIG. 4A, when the vehicle speed is equal to or less than the second vehicle speed threshold S2, the output of the second MG 20 increases with the increase of the vehicle speed. Here, an output that can be output as the power supply voltage Vb is set as one-side maximum output E1, and a vehicle speed when the output of the second MG 20 becomes one-side maximum output E1 is set as a first vehicle speed threshold S1. Further, the maximum output that can be output by the second MG 20 is set as the maximum output E2. When the vehicle speed is equal to or higher than the second vehicle speed threshold S2, the output of the second MG 20 is set to the maximum output E2.

図４（ｂ）に示すように、車速が第１車速閾値Ｓ１以下のとき、第２ＭＧ２０出力が片側最大出力Ｅ１以下であるので、第１ＭＧ１５での発電を行わず、第１インバータ３０および第２インバータ４０を片側駆動動作とする。このとき、第２ＭＧ２０には、第２インバータ４０側から電源５０の電圧である電源電圧Ｖｂが印加される。   As shown in FIG. 4B, when the vehicle speed is equal to or less than the first vehicle speed threshold S1, the second MG 20 output is equal to or less than the one-side maximum output E1, so the first MG 30 does not generate power. The inverter 40 is driven on one side. At this time, the power supply voltage Vb which is a voltage of the power supply 50 is applied to the second MG 20 from the second inverter 40 side.

車速が第１車速閾値Ｓ１より大きく第２車速閾値Ｓ２より小さい範囲では、第２ＭＧ２０の出力が片側最大出力Ｅ１より大きいので、第１ＭＧ１５での発電を行い、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動動作とする。このとき、第２電力変換回路１０２側から第１電力変換回路１０１側へ供給される電力が、第２ＭＧ２０の出力に応じた発電量となるように、第１ＭＧ１５の発電量、および、第３インバータ７０を制御する。これにより、第１インバータ３０側には、発電供給電圧Ｖｇが印加される。このとき、第２ＭＧ２０に印加される駆動電圧は、電源電圧Ｖｂと発電供給電圧Ｖｇの和に相当する電圧となる。   Since the output of the second MG 20 is larger than the one-side maximum output E1 in the range where the vehicle speed is larger than the first vehicle speed threshold S1 and smaller than the second vehicle speed threshold S2, power is generated by the first MG 15 and the first inverter 30 and the second inverter 40 The reverse drive operation is performed. At this time, the power generation amount of the first MG 15 and the third inverter are set such that the power supplied from the second power conversion circuit 102 side to the first power conversion circuit 101 becomes a power generation amount according to the output of the second MG 20. Control 70 Thus, the power generation supply voltage Vg is applied to the first inverter 30 side. At this time, the drive voltage applied to the second MG 20 is a voltage corresponding to the sum of the power supply voltage Vb and the power generation supply voltage Vg.

本実施形態では、車速が第１車速閾値Ｓ１より大きいとき、換言すると、第２ＭＧ２０の要求出力が片側最大出力Ｅ１より大きいとき、第１ＭＧ１５の発電量および第３インバータ７０の駆動を制御し、第２ＭＧ２０の要求に応じて発電供給電圧Ｖｇを可変とすることにより、第２ＭＧ２０の駆動をいわばＰＡＭ制御のように制御することができる。これにより、第２ＭＧ２０に印加される電圧を最適化することができるので、第１インバータ３０側から印加される電圧が固定である場合と比較し、損失を低減することができる。   In the present embodiment, when the vehicle speed is larger than the first vehicle speed threshold S1, in other words, when the required output of the second MG 20 is larger than the one side maximum output E1, the power generation amount of the first MG 15 and the drive of the third inverter 70 are controlled. By making the power generation supply voltage Vg variable according to the request of the 2MG 20, it is possible to control the driving of the second MG 20 like so-called PAM control. As a result, the voltage applied to the second MG 20 can be optimized, and therefore, the loss can be reduced compared to the case where the voltage applied from the first inverter 30 side is fixed.

次に、電源５０のＳＯＣが充電要求閾値より小さく、第１ＭＧ１５の発電電力により電源５０を充電する場合について説明する。
図５および図６に示すように、第１ＭＧ１５は、第２ＭＧ２０の要求出力、および、電源５０の充電要求に基づいて発電を行う。第３インバータ７０は、発電量に応じて回生駆動される。これにより、矢印ＹＧ１で示すように、第１ＭＧ１５にて発電された電力は、第２電力変換回路１０２側から第１電力変換回路１０１側に供給される。 Next, the case where the SOC of the power supply 50 is smaller than the charge request threshold and the power supply 50 is charged by the power generated by the first MG 15 will be described.
As shown in FIGS. 5 and 6, the first MG 15 generates power based on the required output of the second MG 20 and the charge request of the power supply 50. The third inverter 70 is regeneratively driven according to the amount of power generation. As a result, as indicated by arrow YG1, the electric power generated by the first MG 15 is supplied from the second power conversion circuit 102 side to the first power conversion circuit 101 side.

電源５０を充電する際に、第１インバータ３０および第２インバータ４０にて実行される同相駆動動作を図５、還流動作を図６に基づいて説明する。
同相駆動動作において、第１基本波と第２基本波とを同位相とする。すなわち、第１基本波と第２基本波との位相差は０［°］であるが、電源５０を充電可能な程度のずれは許容されるものとする。
第１基本波の振幅と第２基本波の振幅とが等しい場合、各相にてオンされる素子が第１インバータ３０と第２インバータ４０とで上下同じとなる。 When charging the power supply 50, the in-phase driving operation performed by the first inverter 30 and the second inverter 40 will be described based on FIG. 5, and the return operation will be described based on FIG.
In the in-phase driving operation, the first fundamental wave and the second fundamental wave have the same phase. That is, although the phase difference between the first fundamental wave and the second fundamental wave is 0 (°), it is assumed that the deviation capable of charging the power supply 50 is acceptable.
When the amplitude of the first fundamental wave is equal to the amplitude of the second fundamental wave, the elements turned on in each phase are the same in the first inverter 30 and the second inverter 40 in the vertical direction.

図５（ａ）に示す例では、第１Ｕ相上アーム素子３１、第１Ｖ相下アーム素子３５、第１Ｗ相下アーム素子３６、第２Ｕ相上アーム素子４１、第２Ｖ相下アーム素子４５、および、第２Ｗ相下アーム素子４６がオンされる状態を示している。このとき、矢印Ｙ１４で示す経路の電流が流れることで、電源５０が充電される。
なお、同相駆動動作において、振幅や波形が異なる場合、各相にてオンされる素子は、第１インバータ３０と第２インバータ４０とで、必ずしも上下同じにならない。 In the example shown in FIG. 5A, the first U-phase upper arm element 31, the first V-phase lower arm element 35, the first W-phase lower arm element 36, the second U-phase upper arm element 41, the second V-phase lower arm element 45, And, the second W-phase lower arm element 46 is shown to be turned on. At this time, the current of the path indicated by the arrow Y14 flows, whereby the power supply 50 is charged.
In the in-phase driving operation, when the amplitude and the waveform are different, the elements turned on in each phase do not necessarily have the same height at the first inverter 30 and the second inverter 40.

なお、第２ＭＧ２０を駆動しない場合、図５（ｂ）に示すように、１相（この例ではＷ相）の第１基本波および第２基本波をゼロとし、第１インバータ３０および第２インバータ４０の１相のスイッチング素子を上下ともオフにしてもよい。このような場合についても、同相駆動動作の概念に含まれるものとする。
例えば、図５（ｂ）では、第１Ｕ相上アーム素子３１、第１Ｖ相下アーム素子３５、第２Ｕ相上アーム素子４１、および、第２Ｖ相下アーム素子４５がオンされ、Ｗ相のスイッチング素子３３、３６、４３、４６がオフされる状態を示している。このとき、矢印Ｙ１５で示す経路の電流が流れることで、電源５０が充電される。 When the second MG 20 is not driven, as shown in FIG. 5B, the first fundamental wave and the second fundamental wave of one phase (W phase in this example) are made zero, and the first inverter 30 and the second inverter The 40 one-phase switching elements may be turned off both at the top and the bottom. Such a case is also included in the concept of the in-phase drive operation.
For example, in FIG. 5B, the first U-phase upper arm element 31, the first V-phase lower arm element 35, the second U-phase upper arm element 41, and the second V-phase lower arm element 45 are turned on to switch the W phase. The elements 33, 36, 43, 46 are shown to be turned off. At this time, the current of the path indicated by the arrow Y15 flows, whereby the power supply 50 is charged.

同相駆動動作を行うと、発電供給電圧Ｖｇが電源電圧Ｖｂより大きいことを前提とし、発電供給電圧Ｖｇと電源電圧Ｖｂとの電位差に応じた電流が、第２ＭＧ２０、第１インバータ３０および第２インバータ４０を経由して電源５０に流れ込むことで電源５０が充電される。
また、同相駆動動作を継続すると、発電供給電圧Ｖｇと電源電圧Ｖｂとの電位差が大きい場合、電源５０に過電流が流れる虞がある。そのため、本実施形態では、発電供給電圧Ｖｇと電源電圧Ｖｂとの電位差、および、第２ＭＧ２０の要求出力に応じ、同相駆動動作と、還流動作または反転駆動動作とを所定期間毎に切り替える。なお、反転駆動動作は、図３（ｂ）にて説明したものと同様である。 When the in-phase drive operation is performed, it is assumed that the power generation supply voltage Vg is larger than the power supply voltage Vb, and a current according to the potential difference between the power generation supply voltage Vg and the power supply voltage Vb is the second MG 20, the first inverter 30 and the second inverter By flowing into the power supply 50 via 40, the power supply 50 is charged.
Further, when the in-phase drive operation is continued, an overcurrent may flow in the power supply 50 when the potential difference between the power supply voltage Vg and the power supply voltage Vb is large. Therefore, in the present embodiment, the in-phase drive operation and the return operation or the reverse drive operation are switched at predetermined intervals according to the potential difference between the power supply voltage Vg and the power supply voltage Vb and the required output of the second MG 20. The reverse drive operation is the same as that described with reference to FIG.

図６に示すように、還流動作では、第１基本波に基づき、第１インバータ３０を駆動する。また、第２インバータ４０において、上アーム素子４１〜４３の全相、または、下アーム素子４４〜４６の全相の一方をオン、他方をオフにすることにより第２インバータ４０を中性点化する。
例えば、図６（ａ）に示す例では、第２下アーム素子４４〜４６の全相をオン、第２上アーム素子４１〜４３を全相オフにする。また、これに替えて、第２上アーム素子４１〜４３の全相をオン、第２下アーム素子４４〜４６の全相をオフにしてもよい。 As shown in FIG. 6, in the reflux operation, the first inverter 30 is driven based on the first fundamental wave. Further, in the second inverter 40, all the phases of the upper arm elements 41 to 43 or one of all phases of the lower arm elements 44 to 46 are turned on, and the other is turned off. Do.
For example, in the example shown in FIG. 6A, all phases of the second lower arm elements 44 to 46 are turned on, and all phases of the second upper arm elements 41 to 43 are turned off. Also, instead of this, all phases of the second upper arm elements 41 to 43 may be turned on and all phases of the second lower arm elements 44 to 46 may be turned off.

また、第２ＭＧ２０を駆動しない場合、還流動作では、１相（ここではＷ相）の第１インバータ３０および第２インバータ４０のスイッチング素子をオフし、残り２相（ここではＵ相およびＶ相）の第２上アーム素子または第２下アーム素子の一方をオン、他方をオフとすることで、第２インバータ４０を中性点化してもよい。図６（ｂ）に示す例では、第２インバータ４０において、第２下アーム素子４４、４５をオン、他のスイッチング素子４１〜４３、４６をオフにする。また、これに替えて、第２インバータ４０において、第２上アーム素子４１、４２をオン、他のスイッチング素子４３〜４６をオフにしてもよい。
図６に示すように、還流動作は、第２インバータ４０を中性点化する片側駆動動作と捉えることもできる。 When the second MG 20 is not driven, the switching elements of the first inverter 30 and the second inverter 40 of one phase (here, W phase) are turned off in the reflux operation, and the remaining two phases (here, U and V phases) The second inverter 40 may be neutralized by turning on one of the second upper arm element or the second lower arm element and turning off the other. In the example shown in FIG. 6B, in the second inverter 40, the second lower arm elements 44 and 45 are turned on, and the other switching elements 41 to 43 and 46 are turned off. Also, instead of this, in the second inverter 40, the second upper arm elements 41 and 42 may be turned on and the other switching elements 43 to 46 may be turned off.
As shown in FIG. 6, the refluxing operation can also be regarded as a one-side drive operation that neutralizes the second inverter 40.

ここで、第２ＭＧ２０の要求出力に応じた充電制御を説明する。
第２ＭＧ２０を駆動せずに電源５０を充電する場合、または、第２ＭＧ２０を比較的低負荷にて駆動しつつ電源５０を充電する場合、同相駆動動作と還流動作とを、所定期間毎に切り替える。これにより、過電流を防ぐことができる。 Here, charge control according to the request output of the second MG 20 will be described.
When charging the power supply 50 without driving the second MG 20 or charging the power supply 50 while driving the second MG 20 at a relatively low load, the in-phase driving operation and the return operation are switched at predetermined intervals. This can prevent an overcurrent.

第２ＭＧ２０を駆動しない場合、第２ＭＧ２０に流れる電流が無効電流となるように、ロータ位置に基づき、第１インバータ３０および第２インバータ４０の動作が制御される。
第２ＭＧ２０を比較的低負荷にて駆動しつつ、電源５０を充電する場合、第２ＭＧ２０に流れる電流の位相が最大トルク位相と無効電流の位相との間となるように、第１インバータ３０および第２インバータ４０の動作が制御される。 When the second MG 20 is not driven, the operations of the first inverter 30 and the second inverter 40 are controlled based on the rotor position such that the current flowing through the second MG 20 becomes a reactive current.
When charging the power supply 50 while driving the second MG 20 with a relatively low load, the first inverter 30 and the first inverter 30 and the first inverter 30 are arranged such that the phase of the current flowing through the second MG 20 is between the maximum torque phase and the phase of the reactive current. 2 The operation of the inverter 40 is controlled.

同相駆動動作が行われる充電期間Ｐ１１、および、還流動作が行われる還流期間Ｐ１２は、発電供給電圧Ｖｇと電源電圧Ｖｂとの電位差、および、第２ＭＧ２０の要求出力に基づいて設定される。発電供給電圧Ｖｇと電源電圧Ｖｂとの電位差が大きいほど、また、第２ＭＧ２０の要求出力が大きいほど、充電期間Ｐ１１が短く、還流期間Ｐ１２が長くなるように設定される。なお、発電供給電圧Ｖｇと電源電圧Ｖｂとの電位差、および、第２ＭＧ２０の要求出力によっては、還流期間Ｐ１２をゼロとしてもよい。   The charge period P11 in which the in-phase drive operation is performed and the return period P12 in which the return operation is performed are set based on the potential difference between the power generation supply voltage Vg and the power supply voltage Vb and the required output of the second MG 20. As the potential difference between the power supply voltage Vg and the power supply voltage Vb is larger, and as the required output of the second MG 20 is larger, the charging period P11 is set shorter and the return period P12 is set longer. Note that, depending on the potential difference between the power generation supply voltage Vg and the power supply voltage Vb, and the required output of the second MG 20, the return period P12 may be set to zero.

充電期間Ｐ１１おいて、発電供給電圧Ｖｇから電源電圧Ｖｂを減じた差電圧Ｖｄ（＝Ｖｇ−Ｖｂ）が第２ＭＧ２０に印加される。また、還流期間Ｐ１２において、発電供給電圧Ｖｇが第２ＭＧ２０に印加される。
同相駆動動作および還流動作を所定期間毎に切り替える場合、第２ＭＧ２０に印加される電圧Ｖｍ１は、式（１）となる。
Ｖｍ１＝Ｖｄ×｛Ｐ１１／（Ｐ１１＋Ｐ１２）｝
＋Ｖｇ×｛Ｐ１２／（Ｐ１１＋Ｐ１２）｝ ・・・（１） In the charging period P11, a difference voltage Vd (= Vg−Vb) obtained by subtracting the power supply voltage Vb from the power generation supply voltage Vg is applied to the second MG 20. In addition, the power generation supply voltage Vg is applied to the second MG 20 in the reflux period P12.
When the in-phase drive operation and the return operation are switched at predetermined intervals, the voltage Vm1 applied to the second MG 20 is expressed by Formula (1).
Vm1 = Vd × {P11 / (P11 + P12)}
+ Vg × {P12 / (P11 + P12)} (1)

第２ＭＧ２０の負荷が比較的大きく、電圧Ｖｍ１では第２ＭＧ２０の要求を満たせない場合、同相駆動動作と反転駆動動作（図３（ｂ）参照）とを所定期間毎に切り替える。
同相駆動動作が行われる充電期間Ｐ１１、および、反転駆動動作が行われる反転駆動期間Ｐ１３は、発電供給電圧Ｖｇと電源電圧Ｖｂとの電位差、および、第２ＭＧ２０の要求出力に基づいて設定される。発電供給電圧Ｖｇと電源電圧Ｖｂとの電位差が大きいほど、また、第２ＭＧ２０の要求出力が大きいほど、充電期間Ｐ１１が短く、反転駆動期間Ｐ１３が長くなるように設定される。 If the load of the second MG 20 is relatively large and the voltage Vm1 can not satisfy the request of the second MG 20, the in-phase driving operation and the inversion driving operation (see FIG. 3B) are switched at predetermined intervals.
The charging period P11 in which the in-phase driving operation is performed and the inversion driving period P13 in which the inversion driving operation is performed are set based on the potential difference between the power generation supply voltage Vg and the power supply voltage Vb and the request output of the second MG 20. The charging period P11 is set to be shorter and the inversion driving period P13 is set to be longer as the potential difference between the power supply voltage Vg and the power supply voltage Vb is larger and as the required output of the second MG 20 is larger.

反転駆動期間Ｐ１３において、発電供給電圧Ｖｇと電源電圧Ｖｂとの和に相当する電圧が第２ＭＧ２０に印加される。
同相駆動動作および反転駆動動作を所定期間毎に切り替える場合、第２ＭＧ２０に印加される電圧Ｖｍ２は、式（２）となる。
Ｖｍ２＝Ｖｄ×｛Ｐ１１／（Ｐ１１＋Ｐ１３）｝
＋（Ｖｂ＋Ｖｇ）×｛Ｐ１３／（Ｐ１１＋Ｐ１３）｝ ・・・（２）
これにより、第２ＭＧ２０を適切に駆動するとともに、電源５０を充電することができる。
なお、電源５０の充電は、第２ＭＧ２０の要求出力が充電期間Ｐ１１を可及的に短くしたときの電圧Ｖｍ２にて出力可能な範囲にて実行される。 In the inversion driving period P13, a voltage corresponding to the sum of the power generation supply voltage Vg and the power supply voltage Vb is applied to the second MG 20.
When the in-phase drive operation and the inversion drive operation are switched at predetermined intervals, the voltage Vm2 applied to the second MG 20 is expressed by Formula (2).
Vm2 = Vd × {P11 / (P11 + P13)}
+ (Vb + Vg) x {P13 / (P11 + P13)} (2)
Thus, the second MG 20 can be appropriately driven and the power supply 50 can be charged.
The charging of the power supply 50 is performed within a range in which the requested output of the second MG 20 can be output at the voltage Vm2 when the charging period P11 is shortened as much as possible.

以上詳述したように、電動機駆動装置１は、第２ＭＧ２０と、第１インバータ３０と、第２インバータ４０と、制御部８０と、を備える。
第２ＭＧ２０は、コイル２１、２２、２３を有する。
第１インバータ３０は、高電位側に接続される第１上アーム素子３１、３２、３３および低電位側に接続される第１下アーム素子３４、３５、３６を有し、コイル２１、２２、２３の一端２１１、２２１、２３１、および、エンジン１０により駆動される第１ＭＧ１５と接続される。
第２インバータ４０は、高電位側に接続される第２上アーム素子４１、４２、４３および低電位側に接続される第２下アーム素子４４、４５、４６を有し、コイル２１、２２、２３の他端２１２、２２２、２３２、および、電源５０と接続される。
制御部８０は、第１インバータ３０、および、第２インバータ４０を制御する。 As described above in detail, the motor drive device 1 includes the second MG 20, the first inverter 30, the second inverter 40, and the control unit 80.
The second MG 20 has coils 21, 22, 23.
The first inverter 30 has first upper arm elements 31, 32, 33 connected to the high potential side and first lower arm elements 34, 35, 36 connected to the low potential side, and the coils 21, 22, It is connected to one end 211, 221, 231 of the twenty-third, and the first MG 15 driven by the engine 10.
The second inverter 40 includes second upper arm elements 41, 42, 43 connected to the high potential side and second lower arm elements 44, 45, 46 connected to the low potential side, and the coils 21, 22, The power supply 50 is connected to the other ends 212, 222, 232 of the 23, and the power supply 50.
The control unit 80 controls the first inverter 30 and the second inverter 40.

本実施形態では、第２ＭＧ２０の両側に第１インバータ３０および第２インバータ４０を設け、第１ＭＧ１５により発電された発電電力および電源５０の電力を、第１インバータ３０および第２インバータ４０を経由して第２ＭＧ２０に供給可能である。これにより、電源５０からの電力のみで第２ＭＧ２０を駆動する場合と比較し、第２ＭＧ２０の出力を高めることができる。   In the present embodiment, the first inverter 30 and the second inverter 40 are provided on both sides of the second MG 20, and the generated power generated by the first MG 15 and the power of the power source 50 are transmitted via the first inverter 30 and the second inverter 40. It can be supplied to the second MG 20. As a result, the output of the second MG 20 can be increased compared to the case where the second MG 20 is driven only by the power from the power supply 50.

制御部８０は、第２ＭＧ２０の要求出力に基づき、第１ＭＧ１５の発電量を制御する。
要求出力に基づいて第１ＭＧ１５の発電量を制御することにより、第１インバータ３０側から第２ＭＧ２０に印加される発電供給電圧Ｖｇを可変とすることができる。これにより、第２ＭＧ２０に印加される駆動電圧が可変となり、ＰＡＭ制御のように第２ＭＧ２０の駆動を制御することができので、電動機駆動装置１、特に第１電力変換回路１０１における損失を低減することができる。 The control unit 80 controls the amount of power generation of the first MG 15 based on the request output of the second MG 20.
By controlling the amount of power generation of the first MG 15 based on the required output, the power generation supply voltage Vg applied from the first inverter 30 to the second MG 20 can be made variable. As a result, the drive voltage applied to the second MG 20 becomes variable, and the drive of the second MG 20 can be controlled as in PAM control, so that the loss in the motor drive device 1, particularly the first power conversion circuit 101 can be reduced. Can.

第１ＭＧ１５は、交流発電機であって、第１ＭＧ１５と第１インバータ３０との間に設けられ、第１ＭＧ１５により発電された交流電力を直流電力に変換する第３インバータ７０を備える。
これにより、交流発電機である第１ＭＧ１５の発電電力を、第１インバータ３０へ適切に供給することができる。 The first MG 15 is an AC generator, and is provided between the first MG 15 and the first inverter 30 and includes a third inverter 70 that converts AC power generated by the first MG 15 into DC power.
Thus, the power generated by the first MG 15 which is an AC generator can be appropriately supplied to the first inverter 30.

本実施形態では、第１インバータ３０を中性点化し、第２ＭＧ２０の要求出力に基づいて第２インバータを駆動する動作を片側駆動動作とする。
また、第２ＭＧ２０の要求出力に応じた第１基本波に基づいて第１インバータ３０を駆動し、要求出力に応じた第２基本波に基づいて第２インバータ４０を駆動する動作であって、第１基本波の位相と第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とする。 In the present embodiment, the first inverter 30 is turned to a neutral point, and the operation of driving the second inverter based on the required output of the second MG 20 is a one-side drive operation.
And driving the first inverter 30 based on the first fundamental wave corresponding to the required output of the second MG 20, and driving the second inverter 40 based on the second fundamental wave corresponding to the required output, An operation in which the phase of one fundamental wave and the phase of the second fundamental wave are inverted is referred to as inversion drive operation.

制御部８０は、第２ＭＧ２０の要求出力に応じたトルクおよび回転数が電源５０の電圧である電源電圧Ｖｂにて出力可能な上限値（すなわち閾値Ｔ１１）以下である場合、第１ＭＧ１５での発電を行わせず、第１インバータ３０および第２インバータ４０を片側駆動動作させる。
また、制御部８０は、第２ＭＧ２０の要求出力に応じたトルクおよび回転数が電源５０の電圧である電源電圧Ｖｂにて出力可能な上限値より大きい場合、第１ＭＧ１５での発電を行わせ、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動動作させる。 When the torque and the number of revolutions according to the required output of second MG 20 are less than or equal to the upper limit value that can be output at power supply voltage Vb which is the voltage of power supply 50 (that is, threshold value T11), control unit 80 generates power in first MG 15. The first inverter 30 and the second inverter 40 are driven to one side without performing this operation.
Further, when the torque and the number of revolutions according to the required output of second MG 20 are larger than the upper limit value that can be output at power supply voltage Vb which is the voltage of power supply 50, control unit 80 causes first MG 15 to generate power. The first inverter 30 and the second inverter 40 are reversely driven to operate.

第２ＭＧ２０の要求出力が電源電圧Ｖｂにて出力可能な範囲内である場合、第１ＭＧ１５での発電を行わず、片側駆動動作とすることで、要求出力が比較的小さい場合に第２ＭＧ２０に印加される電圧を抑え、損失を低減することができる。
また、第２ＭＧ２０の要求出力が電源電圧Ｖｂにて出力可能な上限値よりも大きい場合、第１ＭＧ１５による発電を行い、反転駆動動作とすることで、第１インバータ３０側から第１ＭＧ１５の発電量に応じた発電供給電圧Ｖｇを印加し、第２インバータ４０側から電源電圧Ｖｂを印加する。これにより、発電供給電圧Ｖｇと電源電圧Ｖｂとの和に相当する電圧を駆動電圧として第２ＭＧ２０に印加することができるので、第２ＭＧ２０の出力を高めることができる。
特に、第１ＭＧ１５の発電量を要求出力に応じて可変とすることで、第２ＭＧ２０に印加される電圧を最適化することができ、第１電力変換回路１０１における損失を低減することができる。 When the required output of the second MG 20 is within the range that can be output by the power supply voltage Vb, power is not generated by the first MG 15 and one-side drive operation is applied to the second MG 20 when the required output is relatively small. Voltage can be reduced and loss can be reduced.
Also, when the required output of the second MG 20 is larger than the upper limit value that can be output by the power supply voltage Vb, the first MG 15 generates power and the reverse drive operation is performed, whereby the amount of power generation from the first inverter 30 side to the first MG 15 The generated power supply voltage Vg is applied, and the power supply voltage Vb is applied from the second inverter 40 side. As a result, a voltage corresponding to the sum of the power generation supply voltage Vg and the power supply voltage Vb can be applied to the second MG 20 as a drive voltage, so the output of the second MG 20 can be increased.
In particular, by making the amount of power generation of first MG 15 variable according to the required output, the voltage applied to second MG 20 can be optimized, and the loss in first power conversion circuit 101 can be reduced.

第２ＭＧ２０の要求出力に応じた第１基本波に基づいて第１インバータ３０を駆動し、要求出力に応じた第２基本波に基づいて第２インバータ４０を駆動する動作であって、第１基本波の位相と第２基本波の位相とが同位相である動作を同相駆動動作とする。   An operation of driving the first inverter 30 based on the first fundamental wave corresponding to the required output of the second MG 20 and driving the second inverter 40 based on the second fundamental wave corresponding to the required output, the first basic An operation in which the wave phase and the phase of the second fundamental wave are in phase is referred to as in-phase drive operation.

第２インバータ４０を中性点化し、第１基本波に基づいて第１インバータ３０を駆動する動作を還流動作とする。
第２ＭＧ２０の要求出力に応じた第１基本波に基づいて第１インバータ３０を駆動し、要求出力に応じた第２基本波に基づいて第２インバータ４０を駆動する動作であって、第１基本波の位相と第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とする。 The second inverter 40 is turned to a neutral point, and the operation of driving the first inverter 30 based on the first fundamental wave is set as the reflux operation.
An operation of driving the first inverter 30 based on the first fundamental wave corresponding to the required output of the second MG 20 and driving the second inverter 40 based on the second fundamental wave corresponding to the required output, the first basic An operation in which the phase of the wave and the phase of the second fundamental wave are inverted is referred to as an inversion driving operation.

制御部８０は、電源５０を充電する場合、第１ＭＧ１５での発電を行わせる。また、電源５０の電圧である電源電圧Ｖｂ、発電量に応じて第１インバータ３０側に印加される電圧である発電供給電圧Ｖｇ、および、要求出力に基づき、第１インバータ３０および第２インバータ４０において、同相駆動動作と、還流動作または反転駆動動作と、を所定期間毎に切り替える。
これにより、第１ＭＧ１５の発電電力により、電源５０を適切に充電することができる。 When charging the power supply 50, the control unit 80 causes the first MG 15 to generate power. In addition, a first inverter 30 and a second inverter 40 based on a power supply voltage Vb which is a voltage of the power supply 50, a power generation supply voltage Vg which is a voltage applied to the first inverter 30 according to the amount of power generation, and a required output. Switch between the in-phase drive operation and the return operation or the reverse drive operation at predetermined intervals.
Thereby, the power supply 50 can be appropriately charged by the power generated by the first MG 15.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７〜図１２に示す。図７においては、エンジン１０、動力分割機構１２、および、制御部８０の記載を省略した。図９〜図１３についても同様とする。
図７に示すように、本実施形態の電動機駆動システム６では、電動機駆動装置２が上記実施形態と異なる。 Second Embodiment
A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. In FIG. 7, the description of the engine 10, the power split mechanism 12, and the control unit 80 is omitted. The same applies to FIGS. 9 to 13.
As shown in FIG. 7, in the motor drive system 6 of the present embodiment, the motor drive device 2 is different from that of the above embodiment.

電動機駆動装置２では、第１高電位側配線３７と第２高電位側配線４７とは、高電位側接続線８５により接続され、第１低電位側配線３８と第２低電位側配線４８とは、低電位側接続線８６により接続される。
本実施形態では、高電位側接続線８５および低電位側接続線８６を設けることにより、第１インバータ３０と第２インバータ４０とが、第２ＭＧ２０を経由することなく、直接的に接続される。これにより、第２ＭＧ２０を経由することなく、第１インバータ３０側に電源電圧Ｖｂを印加可能であるので、第２ＭＧ２０の出力を高めることができる。 In the motor drive device 2, the first high potential side wire 37 and the second high potential side wire 47 are connected by the high potential side connection wire 85, and the first low potential side wire 38 and the second low potential side wire 48 are connected. Are connected by the low potential side connection line 86.
In the present embodiment, by providing the high potential side connection line 85 and the low potential side connection line 86, the first inverter 30 and the second inverter 40 are directly connected without passing through the second MG 20. As a result, since the power supply voltage Vb can be applied to the first inverter 30 without passing through the second MG 20, the output of the second MG 20 can be increased.

高電位側接続線８５には、第１高電位側配線３７と第２高電位側配線４７とを断続可能な高電位側リレー８７が設けられる。また、低電位側接続線８６には、第１低電位側配線３８と第２低電位側配線４８とを断続可能な低電位側リレー８８が設けられる。
本実施形態では、高電位側接続線８５および低電位側接続線８６により接続された第１インバータ３０および第２インバータ４０、第２ＭＧ２０、ならびに、電源５０が第１電力変換回路１０３を構成する。 The high potential side connection line 85 is provided with a high potential side relay 87 capable of connecting and disconnecting the first high potential side wiring 37 and the second high potential side wiring 47. Further, the low potential side connection line 86 is provided with a low potential side relay 88 capable of intermittently connecting the first low potential side wiring 38 and the second low potential side wiring 48.
In the present embodiment, the first inverter 30 and the second inverter 40, the second MG 20, and the power supply 50 connected by the high potential side connection line 85 and the low potential side connection line 86 constitute a first power conversion circuit 103.

第２ＭＧ２０の要求出力に応じた制御について、図８〜図１２に基づいて説明する。
まず、電源５０のＳＯＣが充電要求閾値以上であり、電源５０の充電が不要である場合について説明する。
本実施形態では、第２ＭＧ２０の駆動領域に応じて、電動機駆動装置２の動作を切り替える。図８に示すように、第２ＭＧ２０の要求出力に応じたトルクおよび回転数が閾値Ｔ２１より小さい領域を「第１領域Ｒ２１」、閾値Ｔ２１と閾値Ｔ２２との間の領域を「第２領域Ｒ２２」、閾値Ｔ２２と閾値Ｔ２３との間の領域を「第３領域Ｒ２３」、閾値Ｔ２３より大きい領域を「第４領域Ｒ２４」とする。閾値Ｔ２４は、第２ＭＧ２０の出力限界とする。本実施形態では、閾値Ｔ２１は、第１実施形態の閾値Ｔ１１と同様とするが、異なっていてもよい。本実施形態では、閾値Ｔ２１が「電源電圧にて出力可能な上限値である第１上限値」に対応し、閾値Ｔ２２が「電源電圧の２倍の電圧にて出力可能な上限値である第２上限値」に対応する。 Control according to the request output of the second MG 20 will be described based on FIGS. 8 to 12.
First, the case where the SOC of the power supply 50 is equal to or higher than the charge request threshold and charging of the power supply 50 is unnecessary will be described.
In the present embodiment, the operation of the motor drive device 2 is switched according to the drive region of the second MG 20. As shown in FIG. 8, the region where the torque and the number of revolutions according to the required output of the second MG 20 are smaller than the threshold T21 is “first region R21”, and the region between the threshold T21 and the threshold T22 is “second region R22”. A region between the threshold T22 and the threshold T23 is referred to as a "third region R23", and a region larger than the threshold T23 is referred to as a "fourth region R24". The threshold T24 is an output limit of the second MG 20. In the present embodiment, the threshold T21 is similar to the threshold T11 of the first embodiment, but may be different. In the present embodiment, the threshold T21 corresponds to the “first upper limit that is the upper limit that can be output at the power supply voltage”, and the threshold T22 is “the upper limit that can be output at a voltage twice the power supply voltage” 2 upper limit value]

第２ＭＧ２０の駆動領域が第１領域Ｒ２１である場合、電源５０の電力により第２ＭＧ２０を駆動する片側駆動動作とする。
すなわち、図９に示すように、第１領域Ｒ２１では、第１ＭＧ１５での発電を行わず、第３インバータ７０のスイッチング素子７１〜７６を全てオフにする。これにより、第２電力変換回路１０２側から第１電力変換回路１０１側への電力供給が行われない。 When the drive area of the second MG 20 is the first area R 21, the one-side drive operation of driving the second MG 20 with the power of the power supply 50 is performed.
That is, as shown in FIG. 9, in the first region R21, the power generation by the first MG 15 is not performed, and all the switching elements 71 to 76 of the third inverter 70 are turned off. Thus, the power supply from the second power conversion circuit 102 side to the first power conversion circuit 101 side is not performed.

また、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を開とする。
さらにまた、第１インバータ３０、および、第２インバータ４０を片側駆動動作とする。これにより、矢印Ｙ２１で示す経路の電流が流れ、第２ＭＧ２０には電源電圧Ｖｂが印加され、電源５０の電力により第２ＭＧ２０が駆動される。 Also, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are opened.
Furthermore, the first inverter 30 and the second inverter 40 perform one-side drive operation. As a result, the current in the path indicated by the arrow Y21 flows, the power supply voltage Vb is applied to the second MG 20, and the second MG 20 is driven by the power of the power supply 50.

第２ＭＧ２０の駆動領域が第２領域Ｒ２２である場合、発電電力不使用動作、または、発電電力使用動作にて、第２ＭＧ２０を駆動する。
図１０（ａ）に示すように、発電電力不使用動作では、第１ＭＧ１５での発電を行わず、第３インバータ７０のスイッチング素子７１〜７６を全てオフにする。これにより、第２電力変換回路１０２側から第１電力変換回路１０１側への電力供給が行われない。
発電電力不使用動作では、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とする。また、第１インバータ３０、および、第２インバータ４０を上記実施形態の反転駆動動作と同様に制御する（図３（ｂ）参照）。 When the drive region of the second MG 20 is the second region R22, the second MG 20 is driven by the generated power non-use operation or the generated power use operation.
As shown in FIG. 10A, in the generated power non-use operation, the power generation by the first MG 15 is not performed, and all the switching elements 71 to 76 of the third inverter 70 are turned off. Thus, the power supply from the second power conversion circuit 102 side to the first power conversion circuit 101 side is not performed.
In the generated power non-use operation, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are closed. Further, the first inverter 30 and the second inverter 40 are controlled in the same manner as the reverse drive operation of the above embodiment (see FIG. 3B).

本実施形態では、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とすることで、図１０（ｂ）に示すように、仮想的に、第１インバータ３０側に電源５０と同電圧の仮想電源５５が接続された状態とみなすことができ、第１インバータ３０側からも電源電圧Ｖｂと等しい電圧を第２ＭＧ２０に印加することができる。   In the present embodiment, by closing the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88, as shown in FIG. 10 (b), a virtual of the virtual of the same voltage as the power supply 50 on the first inverter 30 side. It can be considered that the power supply 55 is connected, and a voltage equal to the power supply voltage Vb can be applied to the second MG 20 also from the first inverter 30 side.

すなわち、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とし、第１インバータ３０および第２インバータ４０において、各相にてオンされる素子が上下反対となるように制御することで、矢印Ｙ２２で示す経路の電流が流れ、電源電圧Ｖｂの２倍の電圧を第２ＭＧ２０に印加することができる。
これにより、第１インバータ３０および第２インバータ４０の高電位側と低電位側とを接続しない場合と比較し、第２電力変換回路１０２からの電力供給がない状態における第２ＭＧ２０の出力を高めることができる。 That is, by closing the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 and controlling the elements turned on in each phase in the first inverter 30 and the second inverter 40 to be upside down, the arrow Y22 The current of the path shown in FIG. 6 flows, and a voltage twice as high as the power supply voltage Vb can be applied to the second MG 20.
Thereby, the output of the second MG 20 in the state where there is no power supply from the second power conversion circuit 102 is increased compared to the case where the high potential side and the low potential side of the first inverter 30 and the second inverter 40 are not connected. Can.

図１１に示すように、発電電力使用動作では、第１ＭＧ１５は、第２ＭＧ２０の要求出力に基づいて制御される。また、第３インバータ７０は、第１ＭＧ１５の発電量に基づいて回生駆動される。これにより、矢印ＹＧ１で示すように、第１ＭＧ１５の発電電力が直流電力に変換され、第１電力変換回路１０１側へ供給される。   As shown in FIG. 11, in the generated power using operation, the first MG 15 is controlled based on the required output of the second MG 20. Further, the third inverter 70 is regeneratively driven based on the amount of power generation of the first MG 15. As a result, as indicated by arrow YG1, the power generated by the first MG 15 is converted to DC power and supplied to the first power conversion circuit 101 side.

また、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８をオフとする。
さらにまた、第１インバータ３０、および、第２インバータ４０を反転駆動動作とする。これにより、矢印Ｙ２３で示す経路の電流が流れ、第２ＭＧ２０には、電源電圧Ｖｂに発電供給電圧Ｖｇを加えた電圧が駆動電圧として印加される。また、第１ＭＧ１５の発電量および第３インバータ７０の駆動を制御し、第２ＭＧ２０の要求に応じて発電供給電圧Ｖｇを可変とすることにより、第２ＭＧ２０の駆動をいわばＰＡＭ制御のように制御することができる。 Also, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are turned off.
Furthermore, the first inverter 30 and the second inverter 40 are subjected to the inversion drive operation. Thereby, the current of the path indicated by the arrow Y23 flows, and a voltage obtained by adding the power generation supply voltage Vg to the power supply voltage Vb is applied as a drive voltage to the second MG 20. Further, by controlling the power generation amount of the first MG 15 and the drive of the third inverter 70 and making the power generation supply voltage Vg variable according to the demand of the second MG 20, the drive of the second MG 20 is controlled like so-called PAM control. Can.

ここで、発電電力不使用動作および発電電力使用動作の損失について言及しておく。
発電電力不使用動作では、第１ＭＧ１５での発電を行わないので、第１ＭＧ１５での発電による発電損失、および、第３インバータ７０における変換損失はゼロとなる。一方、第１電力変換回路１０３には、電源電圧Ｖｂの２倍の電圧が印加されるため、第１電力変換回路１０３における損失は比較的大きくなる。 Here, the loss of the generated power non-use operation and the generated power use operation will be mentioned.
In the power generation non-use operation, the power generation loss due to the power generation in the first MG 15 and the conversion loss in the third inverter 70 become zero because the power generation in the first MG 15 is not performed. On the other hand, since a voltage twice as high as the power supply voltage Vb is applied to the first power conversion circuit 103, the loss in the first power conversion circuit 103 is relatively large.

発電電力使用動作では、第１ＭＧ１５での発電を行うので、第１ＭＧ１５での発電による発電損失、および、第３インバータ７０における変換損失が生じる。一方、第１電力変換回路１０３には、要求出力に応じて発電供給電圧Ｖｇが調整されるので、第１電力変換回路１０３における損失は比較的小さくなる。
そのため、第２領域Ｒ２２では、第１電力変換回路１０３における損失、および、第２電力変換回路１０２における損失に応じ、システム全体としての損失が小さくなるように、発電電力使用動作または発電電力不使用動作を選択することが望ましい。 In the generated power use operation, power generation by the first MG 15 is performed, so that a power generation loss due to the power generation by the first MG 15 and a conversion loss in the third inverter 70 occur. On the other hand, in the first power conversion circuit 103, since the power generation supply voltage Vg is adjusted according to the required output, the loss in the first power conversion circuit 103 is relatively small.
Therefore, in the second region R22, according to the loss in the first power conversion circuit 103 and the loss in the second power conversion circuit 102, the generated power use operation or the generated power non-use so that the loss as a whole system is reduced. It is desirable to select an action.

第２ＭＧ２０の駆動領域が第３領域Ｒ２３である場合、電源５０の電力、および、第１ＭＧ１５の発電電力により第２ＭＧ２０を駆動する反転駆動動作とする。
図１２に示すように、第１ＭＧ１５は、第２ＭＧ２０の要求出力に基づいて制御される。また、第３インバータ７０は、第１ＭＧ１５の発電量に基づいて回生駆動される。これにより、矢印ＹＧ１で示すように、第１ＭＧ１５の発電電力が直流電力に変換され、第１電力変換回路１０１側へ供給される。 When the drive region of the second MG 20 is the third region R23, the reverse drive operation of driving the second MG 20 by the power of the power supply 50 and the generated power of the first MG 15 is performed.
As shown in FIG. 12, the first MG 15 is controlled based on the request output of the second MG 20. Further, the third inverter 70 is regeneratively driven based on the amount of power generation of the first MG 15. As a result, as indicated by arrow YG1, the power generated by the first MG 15 is converted to DC power and supplied to the first power conversion circuit 101 side.

また、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とする。
さらにまた、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動動作とする。
高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とした状態にて、第２電力変換回路１０２から第１電力変換回路１０３へ電力を供給することにより、第２ＭＧ２０に印加可能な電圧をさらに高めることができるので、第２ＭＧ２０の出力をさらに高めることができる。 Also, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are closed.
Furthermore, the first inverter 30 and the second inverter 40 are in reverse driving operation.
By supplying power from the second power conversion circuit 102 to the first power conversion circuit 103 with the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 closed, the voltage that can be applied to the second MG 20 is further increased. Can further increase the output of the second MG 20.

第２ＭＧ２０の駆動領域が第４領域Ｒ２４である場合、第２電力変換回路１０２から第１電力変換回路１０３へ供給される電力が最大となるように、第１ＭＧ１５および第３インバータ７０を制御する。また、第３領域Ｒ２３と同様、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とし、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動動作とする。   When the drive region of the second MG 20 is the fourth region R 24, the first MG 15 and the third inverter 70 are controlled such that the power supplied from the second power conversion circuit 102 to the first power conversion circuit 103 becomes maximum. Further, similarly to the third region R23, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are closed, and the first inverter 30 and the second inverter 40 perform the inversion driving operation.

続いて、電源５０のＳＯＣが充電要求閾値より小さく、電源５０の充電が必要である場合について説明する。
第１ＭＧ１５は、第２ＭＧ２０の要求出力、および、電源５０の充電要求に基づいて発電を行う。第３インバータ７０は、発電量に応じて回生駆動される。 Subsequently, a case where the SOC of the power supply 50 is smaller than the charge request threshold and the charging of the power supply 50 is required will be described.
The first MG 15 generates power based on the request output of the second MG 20 and the charge request of the power supply 50. The third inverter 70 is regeneratively driven according to the amount of power generation.

第２ＭＧ２０を駆動しない場合、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とする。第１インバータ３０および第２インバータ４０のスイッチング素子３１〜３６、６１〜６６は、全てオフの状態にて、電源５０を充電可能である。これにより、第２ＭＧ２０、第１インバータ３０および第２インバータ４０を経由することなく、第１ＭＧ１５の発電電力を電源５０に供給可能であり、電源５０を高効率に充電することができる。   When the second MG 20 is not driven, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are closed. The switching elements 31 to 36 and 61 to 66 of the first inverter 30 and the second inverter 40 can charge the power supply 50 in a state of all being off. Accordingly, the generated power of the first MG 15 can be supplied to the power supply 50 without passing through the second MG 20, the first inverter 30, and the second inverter 40, and the power supply 50 can be charged with high efficiency.

第２ＭＧ２０を駆動する場合、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を開とし、第１インバータ３０および第２インバータ４０を上記実施形態と同様、電源電圧Ｖｂ、発電供給電圧Ｖｇ、および、第２ＭＧ２０の要求出力に応じ、同相駆動動作と、還流動作または反転駆動動作とを、所定期間毎に切り替える（図５（ａ）および図６（ａ）参照）。
また、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とし、同相駆動動作と、還流動作または反転駆動動作とを切り替えてもよい。 When the second MG 20 is driven, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are opened, and the power supply voltage Vb, the power generation supply voltage Vg, and the first inverter 30 and the second inverter 40 are In response to the required output of the 2MG 20, the in-phase drive operation and the return operation or the reverse drive operation are switched at predetermined intervals (see FIGS. 5A and 6A).
Further, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 may be closed to switch between the in-phase drive operation and the return operation or the reverse drive operation.

本実施形態の電動機駆動装置２は、高電位側接続線８５と、低電位側接続線８６と、高電位側リレー８７と、低電位側リレー８８と、を備える。
高電位側接続線８５は、第１インバータ３０の高電位側と第２インバータ４０の高電位側とを接続する。低電位側接続線８６は、第１インバータ３０の低電位側と第２インバータ４０の低電位側とを接続する。
高電位側リレー８７は、高電位側接続線８５に設けられる。低電位側リレー８８は、低電位側接続線８６に設けられる。
制御部８０は、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８の開閉動作を制御する。 The motor drive device 2 of the present embodiment includes a high potential side connection line 85, a low potential side connection line 86, a high potential side relay 87, and a low potential side relay 88.
The high potential side connection line 85 connects the high potential side of the first inverter 30 and the high potential side of the second inverter 40. The low potential side connection line 86 connects the low potential side of the first inverter 30 and the low potential side of the second inverter 40.
The high potential side relay 87 is provided on the high potential side connection line 85. The low potential side relay 88 is provided on the low potential side connection line 86.
The control unit 80 controls the open / close operation of the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88.

高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とし、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動動作とすることで、第１ＭＧ１５が停止している状態であっても、第２ＭＧ２０に電源電圧Ｖｂの２倍の電圧を印加可能である。これにより、例えばエンジン１０を停止した状態における第２ＭＧ２０の高出力化が可能である。また、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とすることで、第２ＭＧ２０を経由することなく、電源５０を充電することができる。   By closing the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 and performing the reverse drive operation of the first inverter 30 and the second inverter 40, power is supplied to the second MG 20 even when the first MG 15 is stopped. A voltage twice as high as the voltage Vb can be applied. Thereby, for example, it is possible to increase the output of the second MG 20 when the engine 10 is stopped. Further, by closing the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88, the power supply 50 can be charged without passing through the second MG 20.

制御部８０は、第２ＭＧ２０の要求出力に応じたトルクおよび回転数が電源５０の電圧である電源電圧Ｖｂにて出力可能な上限値である第１上限値（すなわち閾値Ｔ２１）以下である場合、第１ＭＧ１５での発電を行わず、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を開とし、第１インバータ３０および第２インバータ４０を片側駆動動作させる。   When control unit 80 determines that the torque and the number of revolutions according to the required output of second MG 20 are equal to or less than a first upper limit (that is, threshold T21) which is an upper limit that can be output at power supply voltage Vb that is the voltage of power supply 50, The power generation by the first MG 15 is not performed, and the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are opened to drive one side of the first inverter 30 and the second inverter 40.

また、制御部８０は、第２ＭＧ２０の要求出力に応じたトルクおよび回転数が第１上限値より大きく、電源電圧Ｖｂの２倍の電圧にて出力可能な上限値である第２上限値（すなわち閾値Ｔ２２）以下である場合、発電電力不使用動作、または、発電電力使用動作とする。   Further, control unit 80 sets a second upper limit value (i.e., an upper limit value that can be output at a voltage twice the power supply voltage Vb with a torque and rotational speed greater than the first upper limit value). If it is equal to or less than the threshold T22), the generated power non-use operation or the generated power use operation is performed.

発電電力不使用動作では、第１ＭＧ１５での発電を行わせず、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とし、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動動作させる。
発電電力使用動作では、第１ＭＧ１５での発電を行わせ、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を開とし、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動動作させる。 In the generated power non-use operation, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are closed without performing the power generation in the first MG 15, and the first inverter 30 and the second inverter 40 are reversely driven.
In the generated power using operation, the first MG 15 performs power generation, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are opened, and the first inverter 30 and the second inverter 40 are reversely driven.

制御部８０は、第２ＭＧ２０の要求出力に応じたトルクおよび回転数が第２上限値より大きい場合、第１ＭＧ１５での発電を行わせ、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とし、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動動作させる。   When the torque and the number of revolutions according to the required output of the second MG 20 are larger than the second upper limit value, the control unit 80 causes the first MG 15 to generate power and closes the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 The first inverter 30 and the second inverter 40 are reversely driven to operate.

第２ＭＧ２０の要求出力に応じたトルクおよび回転数が、電源電圧Ｖｂにて出力可能な範囲である場合、電源５０の電力により第２ＭＧ２０を駆動する。
本実施形態では、発電電力不使用動作では、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とすることで、第１インバータ３０と第２インバータ４０とを第２ＭＧ２０を経由することなく、直接的に接続可能であるので、第１ＭＧ１５による発電電力を用いることなく、電源電圧Ｖｂの２倍の電圧を第２ＭＧ２０に印加することができる。 When the torque and the number of rotations corresponding to the required output of the second MG 20 are in the range that can be output by the power supply voltage Vb, the second MG 20 is driven by the power of the power supply 50.
In the present embodiment, in the generated power non-use operation, by closing the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88, the first inverter 30 and the second inverter 40 are directly connected without passing through the second MG 20. Since the connection is possible, a voltage twice the power supply voltage Vb can be applied to the second MG 20 without using the power generated by the first MG 15.

発電電力使用動作では、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を開とし、第１ＭＧ１５による発電を行い、第１インバータ３０側から第１ＭＧ１５の発電量に応じた発電供給電圧Ｖｇを印加し、第２インバータ４０側から電源電圧Ｖｂを印加し、発電供給電圧Ｖｇと電源電圧Ｖｂとの和に相当する電圧を第２ＭＧ２０に印加することができる。特に、要求出力に応じて発電量を制御することにより、第２ＭＧ２０に印加される電圧を最適化することができる。
また、要求出力、第１電力変換回路１０３における損失、および、第２電力変換回路１０２における損失に基づき、発電電力不使用動作または発電電力使用動作を選択することにより、電動機駆動装置２全体としての損失を低減することができる。 In the generated power use operation, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are opened, power is generated by the first MG 15, and the power generation supply voltage Vg according to the power generation amount of the first MG 15 is applied from the first inverter 30 side, The power supply voltage Vb can be applied from the second inverter 40 side, and a voltage corresponding to the sum of the power generation supply voltage Vg and the power supply voltage Vb can be applied to the second MG 20. In particular, the voltage applied to the second MG 20 can be optimized by controlling the amount of power generation according to the required output.
Also, by selecting the generated power non-use operation or the generated power use operation based on the required output, the loss in the first power conversion circuit 103, and the loss in the second power conversion circuit 102, the motor drive device 2 as a whole Loss can be reduced.

高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とし、第１ＭＧ１５による発電を行い、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動することで、より高い電圧を駆動電圧として第２ＭＧ２０に印加することができる。これにより、第２ＭＧ２０の出力をさらに高めることができる。   A higher voltage is applied as a drive voltage to the second MG 20 by closing the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88, performing power generation by the first MG 15, and invertingly driving the first inverter 30 and the second inverter 40. be able to. Thereby, the output of the second MG 20 can be further enhanced.

第２ＭＧ２０の要求出力に応じた第１基本波に基づいて第１インバータ３０を駆動し、要求出力に応じた第２基本波に基づいて第２インバータ４０を駆動する動作であって、第１基本波の位相と第２基本波の位相が同位相である動作を同相駆動動作とする。   An operation of driving the first inverter 30 based on the first fundamental wave corresponding to the required output of the second MG 20 and driving the second inverter 40 based on the second fundamental wave corresponding to the required output, the first basic An operation in which the phase of the wave and the phase of the second fundamental wave are the same is referred to as the in-phase drive operation.

第２インバータ４０を中性点化し、第１基本波に基づいて第１インバータ３０を駆動する動作を還流動作とする。
第１基本波に基づいて第１インバータ３０を駆動し、第２基本波に基づいて第２インバータ４０を駆動する動作であって、第１基本波の位相と第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とする。 The second inverter 40 is turned to a neutral point, and the operation of driving the first inverter 30 based on the first fundamental wave is set as the reflux operation.
The operation of driving the first inverter 30 based on the first fundamental wave and driving the second inverter 40 based on the second fundamental wave, wherein the phase of the first fundamental wave and the phase of the second fundamental wave are inverted The operation being performed is referred to as a reverse drive operation.

制御部８０は、第２ＭＧ２０を駆動せずに電源５０を充電する場合、第１ＭＧ１５での発電を行わせ、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とする。また、第１上アーム素子３１〜３３、第１下アーム素子３４〜３６、第２上アーム素子４１〜４３、および、第２下アーム素子４４〜４６を全てオフする。   When charging the power supply 50 without driving the second MG 20, the control unit 80 causes the first MG 15 to generate power and closes the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88. Further, all the first upper arm elements 31 to 33, the first lower arm elements 34 to 36, the second upper arm elements 41 to 43, and the second lower arm elements 44 to 46 are turned off.

また、制御部８０は、第２ＭＧ２０駆動しつつ電源５０を充電する場合、第１ＭＧ１５での発電を行わせる。また、電源５０の電圧である電源電圧Ｖｂ、第１ＭＧ１５の発電量に応じて第１インバータ３０側に印加される電圧である発電供給電圧Ｖｇ、および、要求出力に基づき、第１インバータ３０および第２インバータ４０において、同相駆動動作と、還流動作または反転駆動動作と、を所定期間毎に切り替える。   When charging the power supply 50 while driving the second MG 20, the control unit 80 causes the first MG 15 to generate power. In addition, based on the power supply voltage Vb which is the voltage of the power supply 50, the power generation supply voltage Vg which is a voltage applied to the first inverter 30 side according to the power generation amount of the first MG 15, and the required output, the first inverter 30 and the first The two-inverter 40 switches between the in-phase drive operation and the return operation or the reverse drive operation at predetermined intervals.

これにより、第２ＭＧ２０を駆動していないとき、第２ＭＧ２０、第１インバータ３０、および、第２インバータ４０を経由することなく、高効率に電源５０を充電することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。 As a result, when the second MG 20 is not driven, the power supply 50 can be charged with high efficiency without passing through the second MG 20, the first inverter 30, and the second inverter 40.
In addition, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図１３および図１４に示す。
本実施形態は、第２実施形態の変形例であって、電動機駆動システム７では、第２電力変換回路１０２が第２インバータ４０側に設けられている点が第２実施形態と異なっている。すなわち、電動機駆動装置３では、第３高電位側配線７７が第２高電位側配線４７と接続され、第３低電位側配線７８が第２低電位側配線４８と接続される。 Third Embodiment
A third embodiment of the present invention is shown in FIGS.
The present embodiment is a modification of the second embodiment, and the motor drive system 7 differs from the second embodiment in that the second power conversion circuit 102 is provided on the second inverter 40 side. That is, in the motor drive device 3, the third high potential side wire 77 is connected to the second high potential side wire 47, and the third low potential side wire 78 is connected to the second low potential side wire 48.

本実施形態では、第１領域Ｒ２１および第３領域Ｒ２３における制御、および、第２領域Ｒ２２における発電電力不使用動作は、第２実施形態と同様である。
また、図１４に示すように、第２領域Ｒ２２における発電電力使用動作では、第１ＭＧ１５は、第２ＭＧ２０の要求出力に基づいて制御される。また、第３インバータ７０は、第１ＭＧ１５の発電量に基づいて回生駆動される。これにより、矢印ＹＧ２で示すように、第１ＭＧ１５の発電電力が直流電力に変換され、第２インバータ４０側へ供給される。 In the present embodiment, the control in the first region R21 and the third region R23 and the generated power non-use operation in the second region R22 are the same as those in the second embodiment.
Further, as shown in FIG. 14, in the generated power using operation in the second region R22, the first MG 15 is controlled based on the request output of the second MG 20. Further, the third inverter 70 is regeneratively driven based on the amount of power generation of the first MG 15. Thereby, as shown by arrow YG2, the electric power generated by the first MG 15 is converted to DC power and supplied to the second inverter 40 side.

また、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を開とし、第１インバータ３０および第２インバータ４０を片側駆動動作とする。これにより、矢印Ｙ３１で示す経路の電流が流れ、第２実施形態の発電電力使用動作と同様、第２ＭＧ２０には、電源電圧Ｖｂと発電供給電圧Ｖｇとの和に相当する電圧が駆動電圧として印加される。   Further, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are opened, and the first inverter 30 and the second inverter 40 are driven to one side. As a result, the current in the path indicated by arrow Y31 flows, and a voltage corresponding to the sum of the power supply voltage Vb and the power generation supply voltage Vg is applied as a drive voltage to the second MG 20 as in the power generation use operation of the second embodiment. Be done.

充電制御については、本実施形態では、第２電力変換回路１０４が第２インバータ４０側に設けられているので、第２ＭＧ２０の駆動状態によらず、第２ＭＧ２０、第１インバータ３０および第２インバータ４０を経由することなく、第１ＭＧ１５の発電電力により電源５０を充電可能である。
そのため、本実施形態では、電源５０の充電の有無によらず、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８は、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動動作させる場合に閉とし、第１インバータ３０および第２インバータ４０を片側駆動動作させる場合、および、第１インバータ３０および第２インバータ４０を停止させる場合に開とする。 With regard to charge control, in the present embodiment, since the second power conversion circuit 104 is provided on the second inverter 40 side, the second MG 20, the first inverter 30, and the second inverter 40 are independent of the driving state of the second MG 20. It is possible to charge the power supply 50 by the power generated by the first MG 15 without passing through.
Therefore, in the present embodiment, regardless of whether the power supply 50 is charged or not, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are closed when the first inverter 30 and the second inverter 40 are reversely driven to operate. In the case of driving one inverter 30 and the second inverter 40 on one side, and in the case of stopping the first inverter 30 and the second inverter 40, the first inverter 30 and the second inverter 40 are opened.

本実施形態では、高電位側接続線８５および低電位側接続線８６が設けられることを前提とし、第１ＭＧ１５は、第１インバータ３０に代えて、第２インバータ４０に接続される。
このように構成しても、第１ＭＧ１５により発電された発電電力、および、電源５０の電力を第２ＭＧ２０に供給可能であるので、電源５０の電力のみで第２ＭＧ２０を駆動する場合と比較し、出力を高めることができる。特に、要求出力に応じて発電量を制御し、いわばＰＡＭ制御のように制御することで、電動機駆動装置２の損失を低減することができる。 In the present embodiment, on the premise that the high potential side connection line 85 and the low potential side connection line 86 are provided, the first MG 15 is connected to the second inverter 40 instead of the first inverter 30.
Even with this configuration, since the generated power generated by the first MG 15 and the power of the power supply 50 can be supplied to the second MG 20, compared with the case where the second MG 20 is driven only by the power of the power supply 50 Can be enhanced. In particular, the loss of the motor drive device 2 can be reduced by controlling the amount of power generation according to the required output, and controlling it like so-called PAM control.

制御部８０は、第２ＭＧ２０の要求出力に応じたトルクおよび回転数が電源電圧Ｖｂにて出力可能な上限値である第１上限値（すなわち閾値Ｔ１１）以下である場合、第１ＭＧ１５での発電を行わせず、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を開とし、第１インバータ３０および第２インバータ４０を片側駆動動作とする。   When the torque and the number of revolutions according to the required output of second MG 20 are equal to or lower than the first upper limit (that is, threshold value T11) which is the upper limit that can be output at power supply voltage Vb, control unit 80 generates power in first MG 15. Without doing so, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are opened, and the first inverter 30 and the second inverter 40 are driven to one side.

また、制御部８０は、第２ＭＧ２０の要求出力に応じたトルクおよび回転数が第１上限値より大きく、電源電圧Ｖｂの２倍の電圧にて出力可能な上限値である第２上限値（すなわち閾値Ｔ１２）以下である場合、発電電力不使用動作、または、発電電力使用動作により、第１インバータ３０および第２インバータ４０の動作を制御する。   Further, control unit 80 sets a second upper limit value (i.e., an upper limit value that can be output at a voltage twice the power supply voltage Vb with a torque and rotational speed greater than the first upper limit value). If the threshold value T12) or less, the operation of the first inverter 30 and the second inverter 40 is controlled by the generated power non-use operation or the generated power use operation.

発電電力不使用動作では、第１ＭＧ１５での発電を行わせず、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とする。また、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動動作させる。
発電電力使用動作では、第１ＭＧ１５での発電を行わせ、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を開とする。また、第１インバータ３０および第２インバータ４０を片側駆動動作させる。 In the generated power non-use operation, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are closed without performing the power generation in the first MG 15. Further, the first inverter 30 and the second inverter 40 are driven to perform inversion driving.
In the generated power use operation, the power generation by the first MG 15 is performed, and the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are opened. Further, the first inverter 30 and the second inverter 40 are driven to one side.

第２ＭＧ２０の要求出力に応じたトルクおよび回転数が第２上限値より大きい場合、第１ＭＧ１５での発電を行わせ、高電位側リレー８７および低電位側リレー８８を閉とし、第１インバータ３０および第２インバータ４０を反転駆動動作させる。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。 When the torque and the number of revolutions corresponding to the required output of the second MG 20 are larger than the second upper limit value, the first MG 15 is caused to generate power, the high potential side relay 87 and the low potential side relay 88 are closed. The second inverter 40 is driven to reverse drive.
Even with this configuration, the same effects as the above embodiment can be obtained.

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図１５に示す。図１５においては、動力分割機構１２の記載を省略した。
本実施形態の電動機駆動システム８は、上記実施形態の電動機駆動システム５の第１ＭＧ１５および第３インバータ７０（すなわち第２電力変換回路１０２）に替えて、直流発電機１０５を備える。
また、電動機駆動装置４は、第３インバータ７０が省略されている。
直流発電機１０５は、エンジン１０により駆動され、直流電力を発電する。直流発電機１０５は、第１インバータ３０と接続される。直流発電機１０５により発電された直流の発電電力は、第１インバータ３０側に供給される。
第２ＭＧ２０の駆動制御、および、電源５０の充電制御は、第３インバータ７０に係る回生制御を行わない点を除き、上記実施形態と同様である。 Fourth Embodiment
A fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. In FIG. 15, the description of the power split mechanism 12 is omitted.
The motor drive system 8 of the present embodiment includes a DC generator 105 in place of the first MG 15 and the third inverter 70 (that is, the second power conversion circuit 102) of the motor drive system 5 of the above embodiment.
Further, in the motor drive device 4, the third inverter 70 is omitted.
The DC generator 105 is driven by the engine 10 to generate DC power. The DC generator 105 is connected to the first inverter 30. The DC generated power generated by the DC generator 105 is supplied to the first inverter 30 side.
The drive control of the second MG 20 and the charge control of the power supply 50 are the same as in the above embodiment except that the regenerative control related to the third inverter 70 is not performed.

図１５は、第１実施形態の第２電力変換回路１０２に替えて直流発電機１０５を設ける例を記載しているが、第２実施形態または第３実施形態の第２電力変換回路１０２に替えて直流発電機１０５を設けてもよい。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。 FIG. 15 describes an example in which the DC power generator 105 is provided instead of the second power conversion circuit 102 of the first embodiment, but instead of the second power conversion circuit 102 of the second embodiment or the third embodiment. A DC generator 105 may be provided.
Even with this configuration, the same effects as the above embodiment can be obtained.

（他の実施形態）
上記実施形態の電動機駆動装置は、シリーズパラレルハイブリッドシステムである電動機駆動システムに適用される。他の実施形態では、図１６に示すように、電動機駆動装置を、シリーズハイブリッドシステムである電動機駆動システム９に適用してもよい。なお、図１６では、第１実施形態の電動機駆動装置を電動機駆動システム９に適用する例を示しているが、第２実施形態〜第４実施形態の電動機駆動装置をシリーズハイブリッドシステムに適用してもよい。
また、電動機駆動装置を、ハイブリッド車両を駆動する車両制御システム以外のシステムに適用してもよい。 (Other embodiments)
The motor drive device of the said embodiment is applied to the motor drive system which is a series parallel hybrid system. In another embodiment, as shown in FIG. 16, the motor drive device may be applied to a motor drive system 9 which is a series hybrid system. In addition, although the example which applies the motor drive device of 1st Embodiment to the motor drive system 9 is shown in FIG. 16, the motor drive device of 2nd Embodiment-4th Embodiment is applied to a series hybrid system. It is also good.
In addition, the motor drive device may be applied to a system other than a vehicle control system that drives a hybrid vehicle.

上記実施形態では、発電機および電動機は、いずれも発電機としての機能および電動機としての機能を併せ持つ所謂モータジェネレータである。他の実施形態では、電動機は、発電機としての機能を有さなくてもよい。また、発電機は、電動機としての機能を有さなくてもよい。上記実施形態では、発電機の発電量は、電動機の要求出力に基づいて制御される。他の実施形態では、発電機の発電量は、電動機の要求出力によらずに制御されてもよいし、一定であってもよい。
また、上記実施形態では、電動機および発電機は、いずれも３相交流の回転電機である。他の実施形態では、４相以上の回転電機であってもよい。 In the above embodiment, both the generator and the motor are so-called motor generators that have both a function as a generator and a function as a motor. In other embodiments, the motor may not have a function as a generator. Also, the generator may not have a function as a motor. In the above embodiment, the power generation amount of the generator is controlled based on the required output of the motor. In another embodiment, the power generation amount of the generator may be controlled regardless of the required output of the motor or may be constant.
Moreover, in the said embodiment, a motor and a generator are rotary electric machines of 3 phase alternating current, respectively. In another embodiment, it may be a rotating electrical machine of four or more phases.

上記実施形態では、制御部が駆動源の駆動を制御することで、発電機の駆動を制御する。他の実施形態では、例えば制御部が電動機の要求出力に応じた発電量に係る発電指令を生成し、当該発電指令を他の制御部（例えばエンジンＥＣＵ）に出力するように構成してもよい。そして、他の制御部にてエンジンおよび発電機の少なくとも一方の駆動が制御されるように構成してもよい。第３インバータの動作についても同様に、他の制御部に制御されるようにしてもよい。   In the above embodiment, the control unit controls the drive of the drive source to control the drive of the generator. In another embodiment, for example, the control unit may be configured to generate a power generation command according to the power generation amount according to the required output of the motor, and to output the power generation command to another control unit (for example, engine ECU) . Then, the control of at least one of the engine and the generator may be controlled by another control unit. Similarly, the operation of the third inverter may be controlled by another control unit.

また、上記実施形態では、第１インバータおよび第２インバータがＰＷＭ制御される。他の実施形態では、例えば基本波の半周期ごとにスイッチング素子のオンオフを切り替える矩形波制御等、ＰＷＭ制御以外の制御方法にて第１インバータおよび第２インバータを制御してもよい。第３インバータについても同様である。
また、他の実施形態では、電源と第２インバータとの間に昇圧回路を設けてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。 Further, in the above embodiment, the first inverter and the second inverter are subjected to PWM control. In another embodiment, for example, the first inverter and the second inverter may be controlled by a control method other than PWM control, such as rectangular wave control in which switching elements are switched on and off every half cycle of the fundamental wave. The same applies to the third inverter.
In another embodiment, a booster circuit may be provided between the power supply and the second inverter.
As mentioned above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment at all, and can be implemented in various forms in the range which does not deviate from the meaning of an invention.

１〜４・・・電動機駆動装置
１０・・・エンジン（駆動源）
１５・・・第１モータジェネレータ（発電機）
２０・・・第２モータジェネレータ（電動機）
３０・・・第１インバータ
４０・・・第２インバータ
７０・・・第３インバータ
８０・・・制御部
１０５・・・直流発電機（発電機） 1 to 4 · · · Motor drive device 10 · · · Engine (drive source)
15: First motor generator (generator)
20 ··· 2nd motor generator (motor)
30: first inverter 40: second inverter 70: third inverter 80: control unit 105: direct current generator (generator)

Claims (11)

巻線（２１、２２、２３）を有する電動機（２０）と、
前記巻線の一端（２１１、２２１、２３１）、および、駆動源（１０）により駆動される発電機（１５、１０５）と接続される第１インバータ（３０）と、
前記巻線の他端（２１２、２２２、２３２）、および、電源（５０）と接続される第２インバータ（４０）と、
前記第１インバータの高電位側と前記第２インバータの高電位側とを接続する高電位側接続線（８５）と、
前記第１インバータの低電位側と前記第２インバータの低電位側とを接続する低電位側接続線（８６）と、
前記高電位側接続線に設けられる高電位側リレー（８７）と、
前記低電位側接続線に設けられる低電位側リレー（８８）と、
前記第１インバータ、前記第２インバータ、ならびに、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーの開閉動作を制御する制御部（８０）と、
を備え、
前記第１インバータを中性点化し、前記電動機の要求出力に基づいて前記第２インバータを駆動する動作を片側駆動動作とし、
前記要求出力に応じた第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動し、前記要求出力に応じた第２基本波に基づいて前記第２インバータを駆動する動作であって、前記第１基本波の位相と前記第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とすると、
前記制御部は、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記電源の電圧である電源電圧にて出力可能な上限値である第１上限値以下である場合、前記電動機での発電を行わせず、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーを開とし、前記第１インバータおよび前記第２インバータを前記片側駆動動作させ、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記第１上限値よりも大きく、前記電源電圧の２倍の電圧にて出力可能な上限値である第２上限値以下である場合、
前記発電機での発電を行わせず、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーを閉とし、前記第１インバータおよび前記第２インバータを前記反転駆動動作させる発電電力不使用動作、
または、
前記発電機での発電を行わせ、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーを開とし、前記第１インバータおよび前記第２インバータを前記反転駆動動作させる発電電力使用動作とし、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記第２上限値より大きい場合、前記発電機での発電を行わせ、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーを閉とし、前記第１インバータおよび前記第２インバータを前記反転駆動動作させることを特徴とする電動機駆動装置。 A motor (20) having windings (21, 22, 23);
A first inverter (30) connected to one end (211, 221, 231) of the winding and a generator (15, 105) driven by a drive source (10);
A second inverter (40) connected to the other end (212, 222, 232) of the winding and a power supply (50);
A high potential side connection line (85) connecting the high potential side of the first inverter and the high potential side of the second inverter;
A low potential side connection line (86) connecting the low potential side of the first inverter and the low potential side of the second inverter;
A high potential side relay (87) provided on the high potential side connection line;
A low potential side relay (88) provided on the low potential side connection line;
Said first inverter, before Symbol second inverter, and a control unit for controlling the opening and closing operation of the high-potential-side relay and the low-potential-side relay and (80),
Equipped with
The first inverter is turned to a neutral point, and the operation of driving the second inverter based on the required output of the motor is a one-side drive operation.
An operation of driving the first inverter based on a first fundamental wave corresponding to the required output, and driving the second inverter based on a second fundamental wave corresponding to the required output, the first basic being Assuming that the operation in which the phase of the wave and the phase of the second fundamental wave are inverted is the inversion drive operation,
The control unit
When the torque and the number of revolutions according to the required output are equal to or less than a first upper limit value which is an upper limit value that can be output by a power supply voltage which is a voltage of the power supply, the high potential is not generated by the motor. Opening the side relay and the low potential side relay to drive the first inverter and the second inverter on the one side,
When the torque and the number of revolutions according to the required output are greater than the first upper limit value and are equal to or less than a second upper limit value which is an upper limit value that can be output at a voltage twice the power supply voltage.
The generated power non-use operation in which the high potential side relay and the low potential side relay are closed and the first inverter and the second inverter are operated to perform the reverse drive operation without power generation by the generator.
Or
The power generation using operation is performed such that the electric power is generated by the generator, the high potential side relay and the low potential side relay are opened, and the first inverter and the second inverter are driven to perform the reverse drive operation.
When the torque and the number of revolutions according to the required output are larger than the second upper limit value, the generator is caused to generate power, the high potential side relay and the low potential side relay are closed, and the first inverter and motor drive equipment, characterized in the second inverter be the inversion driving operation. 前記電動機の要求出力に応じた第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動し、前記要求出力に応じた第２基本波に基づいて前記第２インバータを駆動する動作であって、前記第１基本波の位相と前記第２基本波との位相が同位相である動作を同相駆動動作、
前記第２インバータを中性点化し、前記第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動する動作を還流動作、
前記第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動し、前記第２基本波に基づいて前記第２インバータを駆動する動作であって、前記第１基本波の位相と前記第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とすると、
前記制御部は、
前記電動機を駆動せずに前記電源を充電する場合、前記発電機での発電を行わせ、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーを閉とし、前記第１インバータおよび前記第２インバータのスイッチング素子（３１〜３６、４１〜４６）を全てオフし、
前記電動機を駆動しつつ前記電源を充電する場合、前記発電機での発電を行わせ、前記電源の電圧である電源電圧、前記発電機の発電量に応じて前記第１インバータ側に印加される電圧である発電供給電圧、および、前記要求出力に基づき、前記第１インバータおよび前記第２インバータにおいて、前記同相駆動動作と、前記還流動作または前記反転駆動動作と、を所定期間毎に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の電動機駆動装置。 An operation of driving the first inverter based on a first fundamental wave corresponding to a required output of the motor, and driving the second inverter based on a second fundamental wave corresponding to the required output, In-phase drive operation in which the phase of one fundamental wave and the phase of the second fundamental wave are the same phase,
Turning back the second inverter to a neutral point and driving the first inverter based on the first fundamental wave;
The operation of driving the first inverter based on the first fundamental wave and driving the second inverter based on the second fundamental wave, the phase of the first fundamental wave and the second fundamental wave Assuming that the operation in which the phase is inverted is the inversion drive operation,
The control unit
When charging the power supply without driving the motor, the generator is caused to generate power, the high potential side relay and the low potential side relay are closed, and the switching of the first inverter and the second inverter is performed. Turn off all the elements (31 to 36, 41 to 46),
When charging the power supply while driving the motor, the generator is caused to generate power, and is applied to the first inverter according to the power supply voltage which is the voltage of the power supply and the amount of power generation of the generator. In the first inverter and the second inverter, switching between the in-phase drive operation and the return operation or the reverse drive operation at predetermined intervals based on the power generation supply voltage which is a voltage and the required output motor driving equipment according to claim 1, wherein. 巻線（２１、２２、２３）を有する電動機（２０）と、
前記巻線の一端（２１１、２２１、２３１）、および、駆動源（１０）により駆動される発電機（１５、１０５）と接続される第１インバータ（３０）と、
前記巻線の他端（２１２、２２２、２３２）、および、電源（５０）と接続される第２インバータ（４０）と、
前記第１インバータの高電位側と前記第２インバータの高電位側とを接続する高電位側接続線（８５）と、
前記第１インバータの低電位側と前記第２インバータの低電位側とを接続する低電位側接続線（８６）と、
前記高電位側接続線に設けられる高電位側リレー（８７）と、
前記低電位側接続線に設けられる低電位側リレー（８８）と、
前記第１インバータ、前記第２インバータ、ならびに、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーの開閉動作を制御する制御部（８０）と、
を備え、
前記電動機の要求出力に応じた第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動し、前記要求出力に応じた第２基本波に基づいて前記第２インバータを駆動する動作であって、前記第１基本波の位相と前記第２基本波との位相が同位相である動作を同相駆動動作、
前記第２インバータを中性点化し、前記第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動する動作を還流動作、
前記第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動し、前記第２基本波に基づいて前記第２インバータを駆動する動作であって、前記第１基本波の位相と前記第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とすると、
前記制御部は、
前記電動機を駆動せずに前記電源を充電する場合、前記発電機での発電を行わせ、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーを閉とし、前記第１インバータおよび前記第２インバータのスイッチング素子（３１〜３６、４１〜４６）を全てオフし、
前記電動機を駆動しつつ前記電源を充電する場合、前記発電機での発電を行わせ、前記電源の電圧である電源電圧、前記発電機の発電量に応じて前記第１インバータ側に印加される電圧である発電供給電圧、および、前記要求出力に基づき、前記第１インバータおよび前記第２インバータにおいて、前記同相駆動動作と、前記還流動作または前記反転駆動動作と、を所定期間毎に切り替えることを特徴とする電動機駆動装置。 A motor (20) having windings (21, 22, 23);
A first inverter (30) connected to one end (211, 221, 231) of the winding and a generator (15, 105) driven by a drive source (10);
A second inverter (40) connected to the other end (212, 222, 232) of the winding and a power supply (50);
A high potential side connection line (85) connecting the high potential side of the first inverter and the high potential side of the second inverter;
A low potential side connection line (86) connecting the low potential side of the first inverter and the low potential side of the second inverter;
A high potential side relay (87) provided on the high potential side connection line;
A low potential side relay (88) provided on the low potential side connection line;
Said first inverter, before Symbol second inverter, and a control unit for controlling the opening and closing operation of the high-potential-side relay and the low-potential-side relay and (80),
Equipped with
An operation of driving the first inverter based on a first fundamental wave corresponding to a required output of the motor, and driving the second inverter based on a second fundamental wave corresponding to the required output, In-phase drive operation in which the phase of one fundamental wave and the phase of the second fundamental wave are the same phase,
Turning back the second inverter to a neutral point and driving the first inverter based on the first fundamental wave;
The operation of driving the first inverter based on the first fundamental wave and driving the second inverter based on the second fundamental wave, the phase of the first fundamental wave and the second fundamental wave Assuming that the operation in which the phase is inverted is the inversion drive operation,
The control unit
When charging the power supply without driving the motor, the generator is caused to generate power, the high potential side relay and the low potential side relay are closed, and the switching of the first inverter and the second inverter is performed. Turn off all the elements (31 to 36, 41 to 46),
When charging the power supply while driving the motor, the generator is caused to generate power, and is applied to the first inverter according to the power supply voltage which is the voltage of the power supply and the amount of power generation of the generator. In the first inverter and the second inverter, switching between the in-phase drive operation and the return operation or the reverse drive operation at predetermined intervals based on the power generation supply voltage which is a voltage and the required output motor driving equipment according to claim. 前記発電機は、前記第１インバータに代えて、前記第２インバータに接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動機駆動装置。 The generator, the first instead of the inverter, the motor driving equipment according to any one of claims 1 to 3, characterized in that connected to the second inverter. 前記第１インバータを中性点化し、前記電動機の要求出力に基づいて前記第２インバータを駆動する動作を片側駆動動作とし、
前記要求出力に応じた第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動し、前記要求出力に応じた第２基本波に基づいて前記第２インバータを駆動する動作であって、前記第１基本波の位相と前記第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とすると、
前記制御部は、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記電源の電圧である電源電圧にて出力可能な上限値である第１上限値以下である場合、前記発電機での発電を行わせず、前記第１インバータおよび前記第２インバータを前記片側駆動動作させ、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記第１上限値よりも大きく、前記電源電圧の２倍の電圧にて出力可能な上限値である第２上限値以下である場合、
前記発電機での発電を行わせず、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーを閉とし、前記第１インバータおよび前記第２インバータを反転駆動動作させる発電電力不使用動作、
または、
前記発電機での発電を行わせ、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーを開とし、前記第１インバータおよび前記第２インバータを前記片側駆動動作させる発電電力使用動作とし、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記第２上限値より大きい場合、前記発電機での発電を行い、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーを閉とし、前記第１インバータおよび前記第２インバータを反転駆動動作させることを特徴とする請求項４に記載の電動機駆動装置。 The first inverter is turned to a neutral point, and the operation of driving the second inverter based on the required output of the motor is a one-side drive operation.
An operation of driving the first inverter based on a first fundamental wave corresponding to the required output, and driving the second inverter based on a second fundamental wave corresponding to the required output, the first basic being Assuming that the operation in which the phase of the wave and the phase of the second fundamental wave are inverted is the inversion drive operation,
The control unit
When the torque and the number of revolutions according to the required output are equal to or less than a first upper limit value which is an upper limit value that can be output by a power supply voltage which is a voltage of the power supply, the generator does not perform power generation; Driving one inverter and the second inverter on the one side,
When the torque and the number of revolutions according to the required output are greater than the first upper limit value and are equal to or less than a second upper limit value which is an upper limit value that can be output at a voltage twice the power supply voltage.
The generated power non-use operation in which the high potential side relay and the low potential side relay are closed and the first inverter and the second inverter are reversely driven, without performing power generation by the generator.
Or
The power generation using operation is performed such that the electric power generation by the generator is performed, the high potential side relay and the low potential side relay are opened, and the first inverter and the second inverter are driven on one side,
When the torque and the number of revolutions according to the required output are larger than the second upper limit value, the generator generates electric power to close the high potential side relay and the low potential side relay, and the first inverter and the first inverter 5. The motor drive device according to claim 4 , wherein the second inverter is reversely driven. 巻線（２１、２２、２３）を有する電動機（２０）と、
前記巻線の一端（２１１、２２１、２３１）と接続される第１インバータ（３０）と、
前記巻線の他端（２１２、２２２、２３２）、電源（５０）および駆動源（１０）により駆動される発電機と接続される第２インバータ（４０）と、
前記第１インバータの高電位側と前記第２インバータの高電位側とを接続する高電位側接続線（８５）と、
前記第１インバータの低電位側と前記第２インバータの低電位側とを接続する低電位側接続線（８６）と、
前記高電位側接続線に設けられる高電位側リレー（８７）と、
前記低電位側接続線に設けられる低電位側リレー（８８）と、
前記第１インバータ、前記第２インバータ、ならびに、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーの開閉動作を制御する制御部（８０）と、
を備え、
前記第１インバータを中性点化し、前記電動機の要求出力に基づいて前記第２インバータを駆動する動作を片側駆動動作とし、
前記要求出力に応じた第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動し、前記要求出力に応じた第２基本波に基づいて前記第２インバータを駆動する動作であって、前記第１基本波の位相と前記第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とすると、
前記制御部は、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記電源の電圧である電源電圧にて出力可能な上限値である第１上限値以下である場合、前記発電機での発電を行わせず、前記第１インバータおよび前記第２インバータを前記片側駆動動作させ、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記第１上限値よりも大きく、前記電源電圧の２倍の電圧にて出力可能な上限値である第２上限値以下である場合、
前記発電機での発電を行わせず、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーを閉とし、前記第１インバータおよび前記第２インバータを反転駆動動作させる発電電力不使用動作、
または、
前記発電機での発電を行わせ、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーを開とし、前記第１インバータおよび前記第２インバータを前記片側駆動動作させる発電電力使用動作とし、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記第２上限値より大きい場合、前記発電機での発電を行い、前記高電位側リレーおよび前記低電位側リレーを閉とし、前記第１インバータおよび前記第２インバータを反転駆動動作させることを特徴とする電動機駆動装置。 A motor (20) having windings (21, 22, 23);
A first inverter (30) connected to one end (211, 221, 231 ) of the winding;
The other end of the winding (212, 222, 232), a second inverter (40) connected to the power supply (50) and a generator driven by a drive source (10),
A high potential side connection line (85) connecting the high potential side of the first inverter and the high potential side of the second inverter;
A low potential side connection line (86) connecting the low potential side of the first inverter and the low potential side of the second inverter;
A high potential side relay (87) provided on the high potential side connection line;
A low potential side relay (88) provided on the low potential side connection line;
Said first inverter, before Symbol second inverter, and a control unit for controlling the opening and closing operation of the high-potential-side relay and the low-potential-side relay and (80),
Equipped with
The first inverter is turned to a neutral point, and the operation of driving the second inverter based on the required output of the motor is a one-side drive operation.
An operation of driving the first inverter based on a first fundamental wave corresponding to the required output, and driving the second inverter based on a second fundamental wave corresponding to the required output, the first basic being Assuming that the operation in which the phase of the wave and the phase of the second fundamental wave are inverted is the inversion drive operation,
The control unit
When the torque and the number of revolutions according to the required output are equal to or less than a first upper limit value which is an upper limit value that can be output by a power supply voltage which is a voltage of the power supply, the generator does not perform power generation; Driving one inverter and the second inverter on the one side,
When the torque and the number of revolutions according to the required output are greater than the first upper limit value and are equal to or less than a second upper limit value which is an upper limit value that can be output at a voltage twice the power supply voltage.
The generated power non-use operation in which the high potential side relay and the low potential side relay are closed and the first inverter and the second inverter are reversely driven, without performing power generation by the generator.
Or
The power generation using operation is performed such that the electric power generation by the generator is performed, the high potential side relay and the low potential side relay are opened, and the first inverter and the second inverter are driven on one side,
When the torque and the number of revolutions according to the required output are larger than the second upper limit value, the generator generates electric power to close the high potential side relay and the low potential side relay, and the first inverter and the first inverter motor drive equipment, characterized in that reversing driving operation of the second inverter. 巻線（２１、２２、２３）を有する電動機（２０）と、
前記巻線の一端（２１１、２２１、２３１）、および、駆動源（１０）により駆動される発電機（１５、１０５）と接続される第１インバータ（３０）と、
前記巻線の他端（２１２、２２２、２３２）、および、電源（５０）と接続される第２インバータ（４０）と、
前記第１インバータ、および、前記第２インバータを制御する制御部（８０）と、
を備え、
前記電動機の要求出力に応じた第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動し、前記要求出力に応じた第２基本波に基づいて前記第２インバータを駆動する動作であって、前記第１基本波の位相と前記第２基本波の位相とが同位相である動作を同相駆動動作、
前記第２インバータを中性点化し、前記第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動する動作を還流動作、
前記第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動し、前記第２基本波に基づいて前記第２インバータを駆動する動作であって、前記第１基本波の位相と前記第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とすると、
前記制御部は、前記電源を充電する場合、前記発電機での発電を行わせ、前記電源の電圧である電源電圧、前記発電機の発電量に応じて前記第１インバータ側に印加される電圧である発電供給電圧、および、前記要求出力に基づき、前記第１インバータおよび前記第２インバータにおいて、前記同相駆動動作と、前記還流動作または前記反転駆動動作と、を所定期間毎に切り替えることを特徴とする電動機駆動装置。 A motor (20) having windings (21, 22, 23);
A first inverter (30) connected to one end (211, 221, 231) of the winding and a generator (15, 105) driven by a drive source (10);
A second inverter (40) connected to the other end (212, 222, 232) of the winding and a power supply (50);
A control unit (80) configured to control the first inverter and the second inverter;
Equipped with
An operation of driving the first inverter based on a first fundamental wave corresponding to a required output of the motor, and driving the second inverter based on a second fundamental wave corresponding to the required output, In-phase drive operation in which the phase of one fundamental wave and the phase of the second fundamental wave are the same phase,
Turning back the second inverter to a neutral point and driving the first inverter based on the first fundamental wave;
The operation of driving the first inverter based on the first fundamental wave and driving the second inverter based on the second fundamental wave, the phase of the first fundamental wave and the second fundamental wave Assuming that the operation in which the phase is inverted is the inversion drive operation,
When charging the power supply, the control unit causes the generator to generate power, and a voltage applied to the first inverter according to a power supply voltage that is a voltage of the power supply and an amount of power generation of the generator. Switching between the in-phase drive operation and the return operation or the reverse drive operation at predetermined intervals in the first inverter and the second inverter based on the generated supply voltage and the required output. the electric motor drive equipment to. 前記第１インバータを中性点化し、前記電動機の要求出力に基づいて前記第２インバータを駆動する動作を片側駆動動作とし、
前記要求出力に応じた第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動し、前記要求出力に応じた第２基本波に基づいて前記第２インバータを駆動する動作であって、前記第１基本波の位相と前記第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とすると、
前記制御部は、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記電源の電圧である電源電圧にて出力可能な上限値以下である場合、前記発電機での発電を行わせず、前記第１インバータおよび前記第２インバータを前記片側駆動動作させ、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記上限値より大きい場合、前記発電機での発電を行わせ、前記第１インバータおよび前記第２インバータの動作を前記反転駆動動作させることを特徴とする請求項７に記載の電動機駆動装置。 The first inverter is turned to a neutral point, and the operation of driving the second inverter based on the required output of the motor is a one-side drive operation.
An operation of driving the first inverter based on a first fundamental wave corresponding to the required output, and driving the second inverter based on a second fundamental wave corresponding to the required output, the first basic being Assuming that the operation in which the phase of the wave and the phase of the second fundamental wave are inverted is the inversion drive operation,
The control unit
When the torque and the number of revolutions according to the required output are equal to or less than the upper limit value that can be output by the power supply voltage which is the voltage of the power supply, the generator does not perform power generation, and the first inverter and the second Drive one side of the inverter,
When the torque and the number of revolutions according to the required output are larger than the upper limit value, the generator is caused to generate power, and the operation of the first inverter and the second inverter is operated to perform the reverse drive operation. motor driving equipment according to claim 7. 巻線（２１、２２、２３）を有する電動機（２０）と、
前記巻線の一端（２１１、２２１、２３１）、および、駆動源（１０）により駆動される発電機（１５、１０５）と接続される第１インバータ（３０）と、
前記巻線の他端（２１２、２２２、２３２）、および、電源（５０）と接続される第２インバータ（４０）と、
前記第１インバータ、および、前記第２インバータを制御する制御部（８０）と、
を備え、
前記第１インバータを中性点化し、前記電動機の要求出力に基づいて前記第２インバータを駆動する動作を片側駆動動作とし、
前記要求出力に応じた第１基本波に基づいて前記第１インバータを駆動し、前記要求出力に応じた第２基本波に基づいて前記第２インバータを駆動する動作であって、前記第１基本波の位相と前記第２基本波の位相とが反転されている動作を反転駆動動作とすると、
前記制御部は、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記電源の電圧である電源電圧にて出力可能な上限値以下である場合、前記発電機での発電を行わせず、前記第１インバータおよび前記第２インバータを前記片側駆動動作させ、
前記要求出力に応じたトルクおよび回転数が前記上限値より大きい場合、前記発電機での発電を行わせ、前記第１インバータおよび前記第２インバータの動作を前記反転駆動動作させ、
駆動動作の切り替えに係る閾値が可変であることを特徴とする電動機駆動装置。 A motor (20) having windings (21, 22, 23);
A first inverter (30) connected to one end (211, 221, 231) of the winding and a generator (15, 105) driven by a drive source (10);
A second inverter (40) connected to the other end (212, 222, 232) of the winding and a power supply (50);
A control unit (80) configured to control the first inverter and the second inverter;
Equipped with
The first inverter is turned to a neutral point, and the operation of driving the second inverter based on the required output of the motor is a one-side drive operation.
An operation of driving the first inverter based on a first fundamental wave corresponding to the required output, and driving the second inverter based on a second fundamental wave corresponding to the required output, the first basic being Assuming that the operation in which the phase of the wave and the phase of the second fundamental wave are inverted is the inversion drive operation,
The control unit
When the torque and the number of revolutions according to the required output are equal to or less than the upper limit value that can be output by the power supply voltage which is the voltage of the power supply, the generator does not perform power generation, and the first inverter and the second Drive one side of the inverter,
When the torque and the number of revolutions according to the required output are larger than the upper limit value, the generator is caused to generate power, and the operation of the first inverter and the second inverter is subjected to the reverse drive operation.
Motor drive equipment, characterized in that the threshold value according to the switching of the driving operation is variable. 前記制御部は、前記電動機の要求出力に基づき、前記発電機の発電量を制御することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の電動機駆動装置。 The motor control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the control unit controls an amount of power generation of the generator based on a required output of the motor. 前記発電機（１５）は、交流発電機であって、
前記発電機と前記第１インバータとの間に設けられ、前記発電機により発電された交流電力を直流電力に変換する第３インバータ（７０）を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電動機駆動装置。 The generator (15) is an alternating current generator, and
The third inverter (70), which is provided between the generator and the first inverter and converts alternating current power generated by the generator into direct current power, is provided according to any one of claims 1 to 10. motor driving equipment according to an item or.
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