JP2002010670A - 動力出力装置 - Google Patents
動力出力装置Info
- Publication number
- JP2002010670A JP2002010670A JP2000194107A JP2000194107A JP2002010670A JP 2002010670 A JP2002010670 A JP 2002010670A JP 2000194107 A JP2000194107 A JP 2000194107A JP 2000194107 A JP2000194107 A JP 2000194107A JP 2002010670 A JP2002010670 A JP 2002010670A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- motor
- output device
- power output
- inverter circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の電動機を低電圧の直流電圧を用いて独
立に駆動して動力を出力すると共に装置の高効率化を図
る。 【解決手段】 インバータ回路INV1,INV2の正
極母線22と負極母線24とに充放電可能なコンデンサ
32を接続すると共に負極母線24とモータMG1の中
性点とに直流電源30を接続する。直流成分と交流成分
とが加算された相電圧指令値に基づいてインバータ回路
INV1のトランジスタT11〜T16をスイッチング
制御し、直流成分によりコンデンサ32の端子間電圧を
直流電源30の電圧より高い電圧で制御すると共に交流
成分によりモータMG1を駆動制御し、インバータ回路
INV2のトランジスタT21〜T26をスイッチング
制御することによりモータMG2をモータMG1とは独
立に駆動制御する。
立に駆動して動力を出力すると共に装置の高効率化を図
る。 【解決手段】 インバータ回路INV1,INV2の正
極母線22と負極母線24とに充放電可能なコンデンサ
32を接続すると共に負極母線24とモータMG1の中
性点とに直流電源30を接続する。直流成分と交流成分
とが加算された相電圧指令値に基づいてインバータ回路
INV1のトランジスタT11〜T16をスイッチング
制御し、直流成分によりコンデンサ32の端子間電圧を
直流電源30の電圧より高い電圧で制御すると共に交流
成分によりモータMG1を駆動制御し、インバータ回路
INV2のトランジスタT21〜T26をスイッチング
制御することによりモータMG2をモータMG1とは独
立に駆動制御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力出力装置に関
する。
する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の動力出力装置としては、
電動機に三相交流を印加するインバータ回路の正極母線
と負極母線とに接続されたコンデンサとインバータ回路
の正極母線または負極母線と電動機の中性点とに接続さ
れた直流電源とを備えるものが提案されている(例え
ば、特開平10−337047号公報や特開平11−1
78114号公報など)。この装置では、電動機の各相
のコイルとインバータの各相のスイッチング素子とから
なる回路を直流電源の電圧を昇圧してコンデンサに電荷
を蓄える昇圧チョッパ回路とみなすと共にこの蓄電され
たコンデンサを直流電源とみなして電動機を駆動する。
電動機の駆動制御とコンデンサへの蓄電制御は、電動機
に三相交流を印加する際になされるインバータ回路のス
イッチング素子のスイッチング動作によって同時に行な
っている。
電動機に三相交流を印加するインバータ回路の正極母線
と負極母線とに接続されたコンデンサとインバータ回路
の正極母線または負極母線と電動機の中性点とに接続さ
れた直流電源とを備えるものが提案されている(例え
ば、特開平10−337047号公報や特開平11−1
78114号公報など)。この装置では、電動機の各相
のコイルとインバータの各相のスイッチング素子とから
なる回路を直流電源の電圧を昇圧してコンデンサに電荷
を蓄える昇圧チョッパ回路とみなすと共にこの蓄電され
たコンデンサを直流電源とみなして電動機を駆動する。
電動機の駆動制御とコンデンサへの蓄電制御は、電動機
に三相交流を印加する際になされるインバータ回路のス
イッチング素子のスイッチング動作によって同時に行な
っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た動力出力装置では、単独の電動機を低電圧の直流電源
を用いて駆動することはできるが、複数の電動機を低電
圧の直流電源を用いて独立に駆動することは困難であ
る。
た動力出力装置では、単独の電動機を低電圧の直流電源
を用いて駆動することはできるが、複数の電動機を低電
圧の直流電源を用いて独立に駆動することは困難であ
る。
【0004】本発明の動力出力装置は、複数の電動機を
低電圧の直流電圧を用いて独立に駆動して動力を出力す
ることを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装
置は、装置の高効率化を図ることを目的の一つとする。
低電圧の直流電圧を用いて独立に駆動して動力を出力す
ることを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装
置は、装置の高効率化を図ることを目的の一つとする。
【0005】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の動力出力装置は、上述の目的の少なくとも一部を
達成するために以下の手段を採った。
発明の動力出力装置は、上述の目的の少なくとも一部を
達成するために以下の手段を採った。
【0006】本発明の第1の動力出力装置は、動力の出
力が可能な動力出力装置であって、多相交流により回転
駆動する第1の電動機と、複数のスイッチング素子のス
イッチング操作により多相交流電力を前記第1の電動機
に供給可能な第1のインバータ回路と、該第1のインバ
ータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一
方の母線と前記第1の電動機の中性点とに接続された第
1の電力供給手段と、多相交流により回転駆動する第2
の電動機と、前記第1のインバータ回路の正極母線およ
び負極母線に正極母線および負極母線が接続され、複数
のスイッチング素子のスイッチング操作により多相交流
電力を前記第2の電動機に供給可能な第2のインバータ
回路と、前記第1のインバータ回路の正極母線と負極母
線とに接続された充放電可能な蓄電手段とを備えること
を要旨とする。
力が可能な動力出力装置であって、多相交流により回転
駆動する第1の電動機と、複数のスイッチング素子のス
イッチング操作により多相交流電力を前記第1の電動機
に供給可能な第1のインバータ回路と、該第1のインバ
ータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一
方の母線と前記第1の電動機の中性点とに接続された第
1の電力供給手段と、多相交流により回転駆動する第2
の電動機と、前記第1のインバータ回路の正極母線およ
び負極母線に正極母線および負極母線が接続され、複数
のスイッチング素子のスイッチング操作により多相交流
電力を前記第2の電動機に供給可能な第2のインバータ
回路と、前記第1のインバータ回路の正極母線と負極母
線とに接続された充放電可能な蓄電手段とを備えること
を要旨とする。
【0007】この本発明の第1の動力出力装置では、多
相交流により回転駆動する第1の電動機の各相のコイル
と第1のインバータ回路の各相のスイッチング素子とか
らなる回路を第1の電力供給手段の電力を用いて昇圧し
て蓄電手段に電荷を蓄える回路とみなすと共にこの蓄電
手段を第1の電動機と第2の電動機とを駆動可能な直流
電源とみなすことができる。即ち、第1の電動機の各相
のコイルと第1のインバータ回路の各相のスイッチング
素子とからなる回路は第1のインバータ回路のスイッチ
ング素子のスイッチング操作により第1の電力供給手段
の電力を用いて蓄電手段を充電可能であり、そのスイッ
チング操作を第1の電動機の駆動の際のスイッチング操
作と同期することにより蓄電手段の充電と第1の電動機
の駆動とを同時に行なうことができると共に、蓄電手段
に蓄えられた電力を用いて第2のインバータ回路のスイ
ッチング素子のスイッチング操作により第2の電動機を
回転駆動することができる。しかも、第1のインバータ
回路のスイッチング操作と第2のインバータ回路のスイ
ッチング操作は独立して行なうことができるから、第1
の電動機と第2の電動機とを独立して駆動することがで
きる。即ち、低電圧の電力供給手段を用いて複数の電動
機を独立に駆動することができるのである。
相交流により回転駆動する第1の電動機の各相のコイル
と第1のインバータ回路の各相のスイッチング素子とか
らなる回路を第1の電力供給手段の電力を用いて昇圧し
て蓄電手段に電荷を蓄える回路とみなすと共にこの蓄電
手段を第1の電動機と第2の電動機とを駆動可能な直流
電源とみなすことができる。即ち、第1の電動機の各相
のコイルと第1のインバータ回路の各相のスイッチング
素子とからなる回路は第1のインバータ回路のスイッチ
ング素子のスイッチング操作により第1の電力供給手段
の電力を用いて蓄電手段を充電可能であり、そのスイッ
チング操作を第1の電動機の駆動の際のスイッチング操
作と同期することにより蓄電手段の充電と第1の電動機
の駆動とを同時に行なうことができると共に、蓄電手段
に蓄えられた電力を用いて第2のインバータ回路のスイ
ッチング素子のスイッチング操作により第2の電動機を
回転駆動することができる。しかも、第1のインバータ
回路のスイッチング操作と第2のインバータ回路のスイ
ッチング操作は独立して行なうことができるから、第1
の電動機と第2の電動機とを独立して駆動することがで
きる。即ち、低電圧の電力供給手段を用いて複数の電動
機を独立に駆動することができるのである。
【0008】こうした本発明の第1の動力出力装置にお
いて、前記第1の電動機を駆動制御すると共に前記蓄電
手段の蓄電状態を制御する第1の駆動蓄電制御手段を備
えるものとすることもできる。この態様の本発明の第1
の動力出力装置において、前記第1の駆動蓄電制御手段
は、前記第1の電動機に印加する前記多相交流を調整す
ると共に前記蓄電手段の充放電を調整するよう前記第1
のインバータ回路の前記複数のスイッチング素子のスイ
ッチングを制御する手段であるものとしたり、前記第1
の電動機から目標動力の出力が可能な多相交流が該第1
の電動機に印加されると共に前記蓄電手段の端子間電圧
が目標電圧となるよう前記第1のインバータ回路の前記
複数のスイッチング素子のスイッチングを制御する手段
であるものとすることもできる。
いて、前記第1の電動機を駆動制御すると共に前記蓄電
手段の蓄電状態を制御する第1の駆動蓄電制御手段を備
えるものとすることもできる。この態様の本発明の第1
の動力出力装置において、前記第1の駆動蓄電制御手段
は、前記第1の電動機に印加する前記多相交流を調整す
ると共に前記蓄電手段の充放電を調整するよう前記第1
のインバータ回路の前記複数のスイッチング素子のスイ
ッチングを制御する手段であるものとしたり、前記第1
の電動機から目標動力の出力が可能な多相交流が該第1
の電動機に印加されると共に前記蓄電手段の端子間電圧
が目標電圧となるよう前記第1のインバータ回路の前記
複数のスイッチング素子のスイッチングを制御する手段
であるものとすることもできる。
【0009】また、本発明の第1の動力出力装置におい
て、前記第2のインバータ回路の正極母線および負極母
線のうちのいずれか一方の母線と前記第2の電動機の中
性点とに接続された第2の電力供給手段を備えるものと
することもできる。こうすれば、第2の電力供給手段の
電力を用いて蓄電手段を充電することができる。
て、前記第2のインバータ回路の正極母線および負極母
線のうちのいずれか一方の母線と前記第2の電動機の中
性点とに接続された第2の電力供給手段を備えるものと
することもできる。こうすれば、第2の電力供給手段の
電力を用いて蓄電手段を充電することができる。
【0010】こうした第2の電力供給手段を備える態様
の本発明の第1の動力出力装置において、前記第2の電
動機を駆動制御すると共に前記蓄電手段の蓄電状態を制
御する第2の駆動蓄電制御手段を備えるものとすること
もできる。この態様の本発明の第2の動力出力装置にお
いて、前記第2の駆動蓄電制御手段は、前記第2の電動
機に印加する前記多相交流を調整すると共に前記蓄電手
段の充放電を調整するよう前記第2のインバータ回路の
前記複数のスイッチング素子のスイッチングを制御する
手段であるものとしたり、前記第2の電動機から目標動
力の出力が可能な多相交流が該第2の電動機に印加され
ると共に前記蓄電手段の端子間電圧が目標電圧となるよ
う前記第2のインバータ回路の前記複数のスイッチング
素子のスイッチングを制御する手段であるものとするこ
ともできる。
の本発明の第1の動力出力装置において、前記第2の電
動機を駆動制御すると共に前記蓄電手段の蓄電状態を制
御する第2の駆動蓄電制御手段を備えるものとすること
もできる。この態様の本発明の第2の動力出力装置にお
いて、前記第2の駆動蓄電制御手段は、前記第2の電動
機に印加する前記多相交流を調整すると共に前記蓄電手
段の充放電を調整するよう前記第2のインバータ回路の
前記複数のスイッチング素子のスイッチングを制御する
手段であるものとしたり、前記第2の電動機から目標動
力の出力が可能な多相交流が該第2の電動機に印加され
ると共に前記蓄電手段の端子間電圧が目標電圧となるよ
う前記第2のインバータ回路の前記複数のスイッチング
素子のスイッチングを制御する手段であるものとするこ
ともできる。
【0011】本発明の第2の動力出力装置は、動力の出
力が可能な動力出力装置であって、多相交流により回転
駆動する第1の電動機と、複数のスイッチング素子のス
イッチング操作により多相交流電力を前記第1の電動機
に供給可能な第1のインバータ回路と、該第1のインバ
ータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一
方の母線と前記第1の電動機の中性点とに接続された第
1の電力供給手段と、多相交流により回転駆動する第2
の電動機と、前記第1のインバータ回路の正極母線およ
び負極母線に正極母線および負極母線が接続され、複数
のスイッチング素子のスイッチング操作により多相交流
電力を前記第2の電動機に供給可能な第2のインバータ
回路と、前記第1のインバータ回路の正極母線および負
極母線のうちの前記第1の電力供給手段が接続されなか
った他方の母線と前記第1の電動機の中性点とに接続さ
れた充放電可能な第1の蓄電手段とを備えることを要旨
とする。
力が可能な動力出力装置であって、多相交流により回転
駆動する第1の電動機と、複数のスイッチング素子のス
イッチング操作により多相交流電力を前記第1の電動機
に供給可能な第1のインバータ回路と、該第1のインバ
ータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一
方の母線と前記第1の電動機の中性点とに接続された第
1の電力供給手段と、多相交流により回転駆動する第2
の電動機と、前記第1のインバータ回路の正極母線およ
び負極母線に正極母線および負極母線が接続され、複数
のスイッチング素子のスイッチング操作により多相交流
電力を前記第2の電動機に供給可能な第2のインバータ
回路と、前記第1のインバータ回路の正極母線および負
極母線のうちの前記第1の電力供給手段が接続されなか
った他方の母線と前記第1の電動機の中性点とに接続さ
れた充放電可能な第1の蓄電手段とを備えることを要旨
とする。
【0012】この本発明の第2の動力出力装置では、第
1の電力供給手段は第1のインバータ回路の正極母線お
よび負極母線のうちのいずれか一方の母線と電動機の中
性点とに接続されており、充放電可能な第1の蓄電手段
は第1のインバータ回路の正極母線および負極母線のう
ちの第1の電力供給手段が接続されなかった他方の母線
と第1の電動機の中性点とに接続されているから、第1
の電力供給手段と第1の蓄電手段は第1のインバータ回
路の正極母線と負極母線とを直列に接続していることに
なり、第1の電力供給手段と第1の蓄電手段とを一体の
電源とみなして第1電動機と第2の電動機とを駆動する
ことができる。第1の電動機の各相のコイルと第1のイ
ンバータ回路の各相のスイッチング素子とからなる回路
は第1のインバータ回路のスイッチング素子のスイッチ
ング操作により第1の電力供給手段の電力を用いて第1
の蓄電手段を充電可能であり、そのスイッチング操作を
第1の電動機の駆動の際のスイッチング操作と同期する
ことにより第1の蓄電手段の充電と第1の電動機の駆動
とを同時に行なうことができる。また、第2の電動機
は、第1の電力供給手段と第1の蓄電手段とを一体の電
源とみなして第2のインバータ回路のスイッチング素子
をスイッチング操作することにより、第1の電動機と独
立して駆動することができる。しかも、第1の蓄電手段
の耐圧は、第1の電動機や第2の電動機の駆動に必要な
電圧から第1の電力供給手段の電圧を減じた値となるか
ら、第1のインバータ回路の正極母線と負極母線の電圧
より低いものにすることができる。この結果、第1の蓄
電手段の小型化や低コスト化、即ち装置の小型化や低コ
スト化を図ることができると共に第1の蓄電手段の低耐
圧化に伴って耐久性や安定化の向上を図ることができ
る。
1の電力供給手段は第1のインバータ回路の正極母線お
よび負極母線のうちのいずれか一方の母線と電動機の中
性点とに接続されており、充放電可能な第1の蓄電手段
は第1のインバータ回路の正極母線および負極母線のう
ちの第1の電力供給手段が接続されなかった他方の母線
と第1の電動機の中性点とに接続されているから、第1
の電力供給手段と第1の蓄電手段は第1のインバータ回
路の正極母線と負極母線とを直列に接続していることに
なり、第1の電力供給手段と第1の蓄電手段とを一体の
電源とみなして第1電動機と第2の電動機とを駆動する
ことができる。第1の電動機の各相のコイルと第1のイ
ンバータ回路の各相のスイッチング素子とからなる回路
は第1のインバータ回路のスイッチング素子のスイッチ
ング操作により第1の電力供給手段の電力を用いて第1
の蓄電手段を充電可能であり、そのスイッチング操作を
第1の電動機の駆動の際のスイッチング操作と同期する
ことにより第1の蓄電手段の充電と第1の電動機の駆動
とを同時に行なうことができる。また、第2の電動機
は、第1の電力供給手段と第1の蓄電手段とを一体の電
源とみなして第2のインバータ回路のスイッチング素子
をスイッチング操作することにより、第1の電動機と独
立して駆動することができる。しかも、第1の蓄電手段
の耐圧は、第1の電動機や第2の電動機の駆動に必要な
電圧から第1の電力供給手段の電圧を減じた値となるか
ら、第1のインバータ回路の正極母線と負極母線の電圧
より低いものにすることができる。この結果、第1の蓄
電手段の小型化や低コスト化、即ち装置の小型化や低コ
スト化を図ることができると共に第1の蓄電手段の低耐
圧化に伴って耐久性や安定化の向上を図ることができ
る。
【0013】こうした本発明の第2の動力出力装置にお
いて、前記第1の電動機を駆動制御すると共に前記第1
の蓄電手段の蓄電状態を制御する第1の駆動蓄電制御手
段を備えるものとすることもできる。この態様の本発明
の第2の動力出力装置において、前記第1の駆動蓄電制
御手段は、前記第1の電動機に印加する前記多相交流を
調整すると共に前記第1の蓄電手段の充放電を調整する
よう前記第1のインバータ回路の前記複数のスイッチン
グ素子のスイッチングを制御する手段であるものとした
り、前記第1の電動機から目標動力の出力が可能な多相
交流が該第1の電動機に印加されると共に前記第1の蓄
電手段の端子間電圧が目標電圧となるよう前記第1のイ
ンバータ回路の前記複数のスイッチング素子のスイッチ
ングを制御する手段であるものとすることもできる。
いて、前記第1の電動機を駆動制御すると共に前記第1
の蓄電手段の蓄電状態を制御する第1の駆動蓄電制御手
段を備えるものとすることもできる。この態様の本発明
の第2の動力出力装置において、前記第1の駆動蓄電制
御手段は、前記第1の電動機に印加する前記多相交流を
調整すると共に前記第1の蓄電手段の充放電を調整する
よう前記第1のインバータ回路の前記複数のスイッチン
グ素子のスイッチングを制御する手段であるものとした
り、前記第1の電動機から目標動力の出力が可能な多相
交流が該第1の電動機に印加されると共に前記第1の蓄
電手段の端子間電圧が目標電圧となるよう前記第1のイ
ンバータ回路の前記複数のスイッチング素子のスイッチ
ングを制御する手段であるものとすることもできる。
【0014】また、本発明の第2の動力出力装置におい
て、前記第2のインバータ回路の正極母線および負極母
線のうちのいずれか一方の母線と前記第2の電動機の中
性点とに接続された第2の電力供給手段と、前記第2の
インバータ回路の正極母線および負極母線のうちの前記
第2の電力供給手段が接続されなかった他方の母線と前
記第2の電動機の中性点とに接続された充放電可能な第
2の蓄電手段とを備えるものとすることもできる。こう
すれば、第2の電力供給手段は第2のインバータ回路の
正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と
電動機の中性点とに接続されており、充放電可能な第2
の蓄電手段は第2のインバータ回路の正極母線および負
極母線のうちの第2の電力供給手段が接続されなかった
他方の母線と第2の電動機の中性点とに接続されている
から、第2の電力供給手段と第2の蓄電手段は第2のイ
ンバータ回路の正極母線と負極母線とを直列に接続して
いることになり、第2の電力供給手段と第2の蓄電手段
とを一体の電源とみなして第1の電動機と第2の電動機
とを駆動することができる。第2の電動機の各相のコイ
ルと第2のインバータ回路の各相のスイッチング素子と
からなる回路は第2のインバータ回路のスイッチング素
子のスイッチング操作により第2の電力供給手段の電力
を用いて第2の蓄電手段を充電可能であり、そのスイッ
チング操作を第2の電動機の駆動の際のスイッチング操
作と同期することにより第2の蓄電手段の充電と第2の
電動機の駆動とを同時に行なうことができる。また、第
1の電動機は、第2の電力供給手段と第2の蓄電手段と
を一体の電源とみなして第1のインバータ回路のスイッ
チング素子をスイッチング操作することにより、第2の
電動機と独立して駆動することができる。しかも、第2
の蓄電手段の耐圧は、第1の蓄電手段と同様に、第2の
インバータ回路の正極母線と負極母線の電圧より低いも
のにすることができる。このように、第1の電力供給手
段および第2の蓄電手段に加えて第2の電力供給手段お
よび第2の蓄電手段を備えることにより、電源の多重化
を図ることができ、より安定した動力の出力を行なうこ
とができる。
て、前記第2のインバータ回路の正極母線および負極母
線のうちのいずれか一方の母線と前記第2の電動機の中
性点とに接続された第2の電力供給手段と、前記第2の
インバータ回路の正極母線および負極母線のうちの前記
第2の電力供給手段が接続されなかった他方の母線と前
記第2の電動機の中性点とに接続された充放電可能な第
2の蓄電手段とを備えるものとすることもできる。こう
すれば、第2の電力供給手段は第2のインバータ回路の
正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と
電動機の中性点とに接続されており、充放電可能な第2
の蓄電手段は第2のインバータ回路の正極母線および負
極母線のうちの第2の電力供給手段が接続されなかった
他方の母線と第2の電動機の中性点とに接続されている
から、第2の電力供給手段と第2の蓄電手段は第2のイ
ンバータ回路の正極母線と負極母線とを直列に接続して
いることになり、第2の電力供給手段と第2の蓄電手段
とを一体の電源とみなして第1の電動機と第2の電動機
とを駆動することができる。第2の電動機の各相のコイ
ルと第2のインバータ回路の各相のスイッチング素子と
からなる回路は第2のインバータ回路のスイッチング素
子のスイッチング操作により第2の電力供給手段の電力
を用いて第2の蓄電手段を充電可能であり、そのスイッ
チング操作を第2の電動機の駆動の際のスイッチング操
作と同期することにより第2の蓄電手段の充電と第2の
電動機の駆動とを同時に行なうことができる。また、第
1の電動機は、第2の電力供給手段と第2の蓄電手段と
を一体の電源とみなして第1のインバータ回路のスイッ
チング素子をスイッチング操作することにより、第2の
電動機と独立して駆動することができる。しかも、第2
の蓄電手段の耐圧は、第1の蓄電手段と同様に、第2の
インバータ回路の正極母線と負極母線の電圧より低いも
のにすることができる。このように、第1の電力供給手
段および第2の蓄電手段に加えて第2の電力供給手段お
よび第2の蓄電手段を備えることにより、電源の多重化
を図ることができ、より安定した動力の出力を行なうこ
とができる。
【0015】こうした第2の電力供給手段と第2の蓄電
手段とを備える態様の本発明の第2の動力出力装置にお
いて、前記第2の電動機を駆動制御すると共に前記第2
の蓄電手段の蓄電状態を制御する第2の駆動蓄電制御手
段を備えるものとすることもできる。この態様の本発明
の第2の動力出力装置において、前記第2の駆動蓄電制
御手段は、前記第2の電動機に印加する前記多相交流を
調整すると共に前記第2の蓄電手段の充放電を調整する
よう前記第2のインバータ回路の前記複数のスイッチン
グ素子のスイッチングを制御する手段であるものとした
り、前記第2の電動機から目標動力の出力が可能な多相
交流が該第2の電動機に印加されると共に前記第2の蓄
電手段の端子間電圧が目標電圧となるよう前記第2のイ
ンバータ回路の前記複数のスイッチング素子のスイッチ
ングを制御する手段であるものとすることもできる。
手段とを備える態様の本発明の第2の動力出力装置にお
いて、前記第2の電動機を駆動制御すると共に前記第2
の蓄電手段の蓄電状態を制御する第2の駆動蓄電制御手
段を備えるものとすることもできる。この態様の本発明
の第2の動力出力装置において、前記第2の駆動蓄電制
御手段は、前記第2の電動機に印加する前記多相交流を
調整すると共に前記第2の蓄電手段の充放電を調整する
よう前記第2のインバータ回路の前記複数のスイッチン
グ素子のスイッチングを制御する手段であるものとした
り、前記第2の電動機から目標動力の出力が可能な多相
交流が該第2の電動機に印加されると共に前記第2の蓄
電手段の端子間電圧が目標電圧となるよう前記第2のイ
ンバータ回路の前記複数のスイッチング素子のスイッチ
ングを制御する手段であるものとすることもできる。
【0016】また、本発明の第2の動力出力装置におい
て、前記第1のインバータ回路の正極母線と負極母線と
に接続された充放電可能な第3の蓄電手段を備えるもの
とすることもできる。
て、前記第1のインバータ回路の正極母線と負極母線と
に接続された充放電可能な第3の蓄電手段を備えるもの
とすることもできる。
【0017】本発明の第1または第2の動力出力装置に
おいて、前記第1の電動機および/または前記第2の電
動機は動力の入力により発電可能な発電電動機であり、
前記第1の電力供給手段は充放電可能な手段であり、前
記第1の電動機および/または前記第2の電動機を発電
機として駆動すると共に該発電機として駆動した電動機
により発電される電力を用いて前記第1の電力供給手段
を充電するよう前記第1のインバータ回路および/また
は前記第2のインバータ回路のスイッチング素子のスイ
ッチングを制御する第1の充電制御手段を備えるものと
することもできる。こうすれば、必要に応じて動力の出
力と動力による発電とを行なうことができるから、エネ
ルギの利用効率の高い装置とすることができる。この態
様の本発明の第1または第2の動力出力装置であって第
2の電力供給手段を備える態様において、前記第2の電
力供給手段は充放電可能な手段であり、前記第1の電動
機および/または前記第2の電動機を発電機として駆動
すると共に該発電機として駆動した電動機により発電さ
れる電力を用いて前記第2の電力供給手段を充電するよ
う前記第1のインバータ回路および/または前記第2の
インバータ回路のスイッチング素子のスイッチングを制
御する第2の充電制御手段を備えるものとすることもで
きる。こうすれば、更に必要に応じて動力の出力と動力
による発電とを行なうことができるから、エネルギの利
用効率のより高い装置とすることができる。
おいて、前記第1の電動機および/または前記第2の電
動機は動力の入力により発電可能な発電電動機であり、
前記第1の電力供給手段は充放電可能な手段であり、前
記第1の電動機および/または前記第2の電動機を発電
機として駆動すると共に該発電機として駆動した電動機
により発電される電力を用いて前記第1の電力供給手段
を充電するよう前記第1のインバータ回路および/また
は前記第2のインバータ回路のスイッチング素子のスイ
ッチングを制御する第1の充電制御手段を備えるものと
することもできる。こうすれば、必要に応じて動力の出
力と動力による発電とを行なうことができるから、エネ
ルギの利用効率の高い装置とすることができる。この態
様の本発明の第1または第2の動力出力装置であって第
2の電力供給手段を備える態様において、前記第2の電
力供給手段は充放電可能な手段であり、前記第1の電動
機および/または前記第2の電動機を発電機として駆動
すると共に該発電機として駆動した電動機により発電さ
れる電力を用いて前記第2の電力供給手段を充電するよ
う前記第1のインバータ回路および/または前記第2の
インバータ回路のスイッチング素子のスイッチングを制
御する第2の充電制御手段を備えるものとすることもで
きる。こうすれば、更に必要に応じて動力の出力と動力
による発電とを行なうことができるから、エネルギの利
用効率のより高い装置とすることができる。
【0018】
【発明の他の態様】本発明は、上述の態様の他、以下の
態様をとることも可能である。
態様をとることも可能である。
【0019】他の態様の動力出力装置は、動力の出力が
可能な動力出力装置であって、第1のキャリア周波数の
多相交流により回転駆動する第1の電動機と、第2のキ
ャリア周波数の多相交流により回転駆動する第2の電動
機と、複数のスイッチング素子のスイッチング操作によ
り直流電力を前記第1のキャリア周波数と前記第2のキ
ャリア周波数とが混合してなる多相交流電力に変換する
電力変換回路と、該変換された多相交流電力を前記第1
のキャリア周波数の成分と前記第2のキャリア周波数の
成分とに分配し、該分配した多相交流電力を対応する前
記第1の電動機と前記第2の電動機とに供給する電力分
配手段とを備えることを要旨とする。
可能な動力出力装置であって、第1のキャリア周波数の
多相交流により回転駆動する第1の電動機と、第2のキ
ャリア周波数の多相交流により回転駆動する第2の電動
機と、複数のスイッチング素子のスイッチング操作によ
り直流電力を前記第1のキャリア周波数と前記第2のキ
ャリア周波数とが混合してなる多相交流電力に変換する
電力変換回路と、該変換された多相交流電力を前記第1
のキャリア周波数の成分と前記第2のキャリア周波数の
成分とに分配し、該分配した多相交流電力を対応する前
記第1の電動機と前記第2の電動機とに供給する電力分
配手段とを備えることを要旨とする。
【0020】この他の態様の動力出装置では、電力変換
回路で複数のスイッチング素子のスイッチング操作によ
り直流電力を第1のキャリア周波数と第2のキャリア周
波数とが混合してなる多相交流電力に変換し、電力分配
手段でこの変換した多相交流電力を第1のキャリア周波
数の成分と第2のキャリア周波数の成分とに分配すると
共に分配した多相交流電力を対応する第1の電動機と第
2の電動機とに供給する。したがって、二つの電動機を
一つの電力変換回路で駆動することができる。この結
果、装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
回路で複数のスイッチング素子のスイッチング操作によ
り直流電力を第1のキャリア周波数と第2のキャリア周
波数とが混合してなる多相交流電力に変換し、電力分配
手段でこの変換した多相交流電力を第1のキャリア周波
数の成分と第2のキャリア周波数の成分とに分配すると
共に分配した多相交流電力を対応する第1の電動機と第
2の電動機とに供給する。したがって、二つの電動機を
一つの電力変換回路で駆動することができる。この結
果、装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
【0021】こうした他の態様の動力出力装置におい
て、前記電力分配手段は、前記変換した多相交流電力の
前記第1のキャリア周波数の成分を選択的に透過する第
1のバンドパスフィルタと、前記変換した多相交流電力
の前記第2のキャリア周波数の成分を選択的に透過する
第2のバンドパスフィルタとを備えるものとすることも
できる。
て、前記電力分配手段は、前記変換した多相交流電力の
前記第1のキャリア周波数の成分を選択的に透過する第
1のバンドパスフィルタと、前記変換した多相交流電力
の前記第2のキャリア周波数の成分を選択的に透過する
第2のバンドパスフィルタとを備えるものとすることも
できる。
【0022】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
動力出力装置20の構成の概略を示す構成図である。実
施例の動力出力装置20は、図示するように、三相交流
により回転駆動するモータMG1と、直流電力を三相交
流電力に変換してモータMG1に供給可能なインバータ
回路INV1と、三相交流により回転駆動するモータM
G2と、直流電力を三相交流電力に変換してモータMG
2に供給可能なインバータ回路INV2と、インバータ
回路INV1およびインバータ回路INV2の負極母線
24とモータMG1の中性点とに接続された直流電源3
0と、インバータ回路INV1およびインバータ回路I
NV2の正極母線22と負極母線24とに接続されたコ
ンデンサ32と、装置全体をコントロールする電子制御
ユニット40とを備える。
例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
動力出力装置20の構成の概略を示す構成図である。実
施例の動力出力装置20は、図示するように、三相交流
により回転駆動するモータMG1と、直流電力を三相交
流電力に変換してモータMG1に供給可能なインバータ
回路INV1と、三相交流により回転駆動するモータM
G2と、直流電力を三相交流電力に変換してモータMG
2に供給可能なインバータ回路INV2と、インバータ
回路INV1およびインバータ回路INV2の負極母線
24とモータMG1の中性点とに接続された直流電源3
0と、インバータ回路INV1およびインバータ回路I
NV2の正極母線22と負極母線24とに接続されたコ
ンデンサ32と、装置全体をコントロールする電子制御
ユニット40とを備える。
【0023】モータMG1,MG2は、共に例えば外表
面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻
回されたステータとから構成される発電可能な同期発電
電動機として構成されている。モータMG1の回転軸は
実施例の動力出力装置20の出力軸となっており、この
回転軸から動力が出力される。モータMG2の回転軸
は、実施例の動力出力装置20の出力軸と間接的に接続
されており、モータMG2からの動力も間接的に動力出
力装置20の出力軸に出力できるようになっている。な
お、実施例のモータMG1,MG2は発電電動機として
構成されているから、モータMG1,MG2の回転軸に
動力を入力すれば、モータMG1,MG2により発電で
きるようになっている。
面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻
回されたステータとから構成される発電可能な同期発電
電動機として構成されている。モータMG1の回転軸は
実施例の動力出力装置20の出力軸となっており、この
回転軸から動力が出力される。モータMG2の回転軸
は、実施例の動力出力装置20の出力軸と間接的に接続
されており、モータMG2からの動力も間接的に動力出
力装置20の出力軸に出力できるようになっている。な
お、実施例のモータMG1,MG2は発電電動機として
構成されているから、モータMG1,MG2の回転軸に
動力を入力すれば、モータMG1,MG2により発電で
きるようになっている。
【0024】インバータ回路INV1,INV2は、共
に6個のトランジスタT11〜T16,T21〜T26
と、6個のダイオードD11〜D16,D21〜D26
とにより構成されている。6個のトランジスタT11〜
T16,T21〜T26は、それぞれ正極母線22と負
極母線24とに対してソース側とシンク側となるよう2
個ずつペアで配置され、その接続点にモータMG1,M
G2の三相コイル(uvw)の各々が接続されている。
したがって、正極母線22と負極母線24とに電圧が作
用している状態で対をなすトランジスタT11〜T1
6,T21〜T26のオン時間の割合を制御すれば、モ
ータMG1,MG2の三相コイルにより回転磁界を形成
し、モータMG1,MG2を回転駆動することができ
る。インバータ回路INV1のトランジスタT11〜T
16のスイッチング制御とインバータ回路INV2のト
ランジスタT21〜T26のスイッチング制御とは独立
に行なうことができるから、モータMG1,MG2を各
々独立に駆動制御することができる。
に6個のトランジスタT11〜T16,T21〜T26
と、6個のダイオードD11〜D16,D21〜D26
とにより構成されている。6個のトランジスタT11〜
T16,T21〜T26は、それぞれ正極母線22と負
極母線24とに対してソース側とシンク側となるよう2
個ずつペアで配置され、その接続点にモータMG1,M
G2の三相コイル(uvw)の各々が接続されている。
したがって、正極母線22と負極母線24とに電圧が作
用している状態で対をなすトランジスタT11〜T1
6,T21〜T26のオン時間の割合を制御すれば、モ
ータMG1,MG2の三相コイルにより回転磁界を形成
し、モータMG1,MG2を回転駆動することができ
る。インバータ回路INV1のトランジスタT11〜T
16のスイッチング制御とインバータ回路INV2のト
ランジスタT21〜T26のスイッチング制御とは独立
に行なうことができるから、モータMG1,MG2を各
々独立に駆動制御することができる。
【0025】電子制御ユニット40は、CPU42を中
心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処
理プログラムを記憶したROM44と、一時的にデータ
を記憶するRAM46と、入出力ポート(図示せず)と
を備える。この電子制御ユニット40には、モータMG
1,MG2の三相コイルのuvwの各相に取り付けられ
た電流センサ51〜53,61〜63からの各相の電流
やモータMG1の中性点に取り付けられた電流センサ5
4からの中性点電流,モータMG1,MG2の各々の回
転軸に取り付けられた回転角センサ56,66からのモ
ータMG1,MG2の回転子の回転角,コンデンサ32
に取り付けられた電圧センサ68からのコンデンサ32
の端子間電圧Vc,モータMG1やモータMG2の動作
に関する指令値などが入力ポートを介して入力されてい
る。また、電子制御ユニット40からは、インバータ回
路INV1,INV2のトランジスタT11〜T16,
T21〜T26のスイッチング制御を行なうための制御
信号などが出力ポートを介して出力されている。
心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処
理プログラムを記憶したROM44と、一時的にデータ
を記憶するRAM46と、入出力ポート(図示せず)と
を備える。この電子制御ユニット40には、モータMG
1,MG2の三相コイルのuvwの各相に取り付けられ
た電流センサ51〜53,61〜63からの各相の電流
やモータMG1の中性点に取り付けられた電流センサ5
4からの中性点電流,モータMG1,MG2の各々の回
転軸に取り付けられた回転角センサ56,66からのモ
ータMG1,MG2の回転子の回転角,コンデンサ32
に取り付けられた電圧センサ68からのコンデンサ32
の端子間電圧Vc,モータMG1やモータMG2の動作
に関する指令値などが入力ポートを介して入力されてい
る。また、電子制御ユニット40からは、インバータ回
路INV1,INV2のトランジスタT11〜T16,
T21〜T26のスイッチング制御を行なうための制御
信号などが出力ポートを介して出力されている。
【0026】図2は、モータMG1の三相コイルのu相
に着目した実施例の動力出力装置20の一部の回路図で
ある。いま、インバータ回路INV1のu相のトランジ
スタT12をオンとした状態を考えると、この状態で
は、図中破線矢印で示す短絡回路が形成され、モータM
G1の三相コイルのu相はリアクトルとして機能する。
この状態からトランジスタT12をオフすると、リアク
トルとして機能している三相コイルのu相に蓄えられた
エネルギは、図中実線矢印で示す充電回路によりコンデ
ンサ32に蓄えられる。その際の電圧は、直流電源30
の供給電圧より高くなる。一方、この回路でコンデンサ
32の電位を用いて直流電源30を充電することもでき
る。したがって、この回路は、直流電源30のエネルギ
をコンデンサ32に昇圧して蓄えると共にコンデンサ3
2の電位を用いて直流電源30を充電可能な昇降圧チョ
ッパ回路とみなすことができる。モータMG1の三相コ
イルのvw相も、u相と同様に昇降圧チョッパ回路とみ
なすことができるから、トランジスタT12,T14,
T16をオンオフすることによりコンデンサ32を充電
したり、コンデンサ32の電位を用いて直流電源30を
充電することができる。
に着目した実施例の動力出力装置20の一部の回路図で
ある。いま、インバータ回路INV1のu相のトランジ
スタT12をオンとした状態を考えると、この状態で
は、図中破線矢印で示す短絡回路が形成され、モータM
G1の三相コイルのu相はリアクトルとして機能する。
この状態からトランジスタT12をオフすると、リアク
トルとして機能している三相コイルのu相に蓄えられた
エネルギは、図中実線矢印で示す充電回路によりコンデ
ンサ32に蓄えられる。その際の電圧は、直流電源30
の供給電圧より高くなる。一方、この回路でコンデンサ
32の電位を用いて直流電源30を充電することもでき
る。したがって、この回路は、直流電源30のエネルギ
をコンデンサ32に昇圧して蓄えると共にコンデンサ3
2の電位を用いて直流電源30を充電可能な昇降圧チョ
ッパ回路とみなすことができる。モータMG1の三相コ
イルのvw相も、u相と同様に昇降圧チョッパ回路とみ
なすことができるから、トランジスタT12,T14,
T16をオンオフすることによりコンデンサ32を充電
したり、コンデンサ32の電位を用いて直流電源30を
充電することができる。
【0027】こうした充電によりコンデンサ32の端子
間には電位差が生じるが、その電位差はコンデンサ32
に蓄えられる電荷の量、即ちリアクトルに流す電流を調
節することにより制御することができる。したがって、
コンデンサ32の端子間電圧Vcを直流電源30の供給
電圧Vbの2倍の値にすることもできる。このように、
コンデンサ32の端子間電圧Vcを直流電源30の供給
電圧Vbの2倍の値にすれば、図1に示す動力出力装置
20では、正極母線22と負極母線24にコンデンサ3
2による直流電源30の供給電圧Vbの2倍の電圧が作
用する状態となり、インバータ回路INV1,INV2
のトランジスタT11〜T16,T21〜T26をスイ
ッチング制御することによりモータMG1,MG2を独
立に駆動することができる。
間には電位差が生じるが、その電位差はコンデンサ32
に蓄えられる電荷の量、即ちリアクトルに流す電流を調
節することにより制御することができる。したがって、
コンデンサ32の端子間電圧Vcを直流電源30の供給
電圧Vbの2倍の値にすることもできる。このように、
コンデンサ32の端子間電圧Vcを直流電源30の供給
電圧Vbの2倍の値にすれば、図1に示す動力出力装置
20では、正極母線22と負極母線24にコンデンサ3
2による直流電源30の供給電圧Vbの2倍の電圧が作
用する状態となり、インバータ回路INV1,INV2
のトランジスタT11〜T16,T21〜T26をスイ
ッチング制御することによりモータMG1,MG2を独
立に駆動することができる。
【0028】ここで、モータMG1を駆動するには、モ
ータMG1の三相コイルにインバータ回路INV1を構
成するトランジスタT11〜T16のスイッチング制御
による擬似的な三相交流を供給すればよいから、その三
相交流に直流成分を加えることもできる。即ち擬似的な
三相交流の電位をプラス側またはマイナス側にオフセッ
トするのである。このように直流成分を加えた三相交流
をモータMG1に供給すると、交流成分でモータMG1
は回転駆動し、直流成分で図2を用いて説明したように
コンデンサ32を充電することができる。即ち、モータ
MG1を駆動すると同時にコンデンサ32を充電するこ
とができるのである。このとき、直流成分の大きさを調
節することによりコンデンサ32の端子間電圧Vcを制
御することができる。
ータMG1の三相コイルにインバータ回路INV1を構
成するトランジスタT11〜T16のスイッチング制御
による擬似的な三相交流を供給すればよいから、その三
相交流に直流成分を加えることもできる。即ち擬似的な
三相交流の電位をプラス側またはマイナス側にオフセッ
トするのである。このように直流成分を加えた三相交流
をモータMG1に供給すると、交流成分でモータMG1
は回転駆動し、直流成分で図2を用いて説明したように
コンデンサ32を充電することができる。即ち、モータ
MG1を駆動すると同時にコンデンサ32を充電するこ
とができるのである。このとき、直流成分の大きさを調
節することによりコンデンサ32の端子間電圧Vcを制
御することができる。
【0029】次に、こうして構成された実施例の動力出
力装置20の動作について説明する。図3は実施例の動
力出力装置20の電子制御ユニット40によりインバー
タ回路INV1,INV2へ出力される制御信号を演算
する際の演算ブロックを例示する説明図である。図示す
るように、演算ブロックは、入力されるモータMG1の
動作指令値に基づいてモータMG1の相電流指令値を設
定するモータMG1相電流指令値設定部M1と、電流セ
ンサ51〜53からのモータMG1の各相電流や電流セ
ンサ54からの中性点電流とモータMG1の相電流指令
値とに基づいてモータMG1の動作用の相電位指令値
(交流成分の相電位指令値)を演算するモータMG1動
作用相電位指令値演算部M2と、入力されるモータMG
2の動作指令値に基づいてモータMG2の相電流指令値
を設定するモータMG2相電流指令値設定部N1と、電
流センサ61〜63からのモータMG2の各相電流とモ
ータMG2の相電流指令値とに基づいてモータMG2の
動作用の相電位指令値を演算するモータMG2動作用相
電位指令値演算部N2と、モータMG2の動作用の相電
位指令値をPWM信号に変換してインバータ回路INV
2に出力するインバータINV2用PWM信号変換部N
6と、回転角センサ56からの回転角に基づいて得られ
るモータMG1の回転子の回転数とモータMG1および
モータMG2の相電流指令値とに基づいて正極母線22
と負極母線24との間の電圧指令値としてのインバータ
入力電圧指令値を演算するインバータ入力電圧指令値演
算部M3と、電圧センサ68からのコンデンサ32の端
子間電圧Vcとインバータ入力電圧指令値とに基づいて
インバータ入力電圧調節用の相電位指令値(直流成分の
相電位指令値)を設定するインバータ入力電圧調整用相
電位指令値演算部M4と、交流成分としてのモータMG
1の動作用の相電位指令値と直流成分としてのインバー
タ入力電圧調整用相電位指令値とを加算する相電位指令
値加算部M5と、交流成分と直流成分とが加算された相
電位指令値をPWM信号に変換してインバータ回路IN
V1に出力するインバータINV1用PWM信号変換部
M6とから構成されている。こうした演算ブロックによ
り、コンデンサ32の端子間電圧Vcを制御すると共に
モータMG1とモータMG2との独立な駆動制御を可能
としている。
力装置20の動作について説明する。図3は実施例の動
力出力装置20の電子制御ユニット40によりインバー
タ回路INV1,INV2へ出力される制御信号を演算
する際の演算ブロックを例示する説明図である。図示す
るように、演算ブロックは、入力されるモータMG1の
動作指令値に基づいてモータMG1の相電流指令値を設
定するモータMG1相電流指令値設定部M1と、電流セ
ンサ51〜53からのモータMG1の各相電流や電流セ
ンサ54からの中性点電流とモータMG1の相電流指令
値とに基づいてモータMG1の動作用の相電位指令値
(交流成分の相電位指令値)を演算するモータMG1動
作用相電位指令値演算部M2と、入力されるモータMG
2の動作指令値に基づいてモータMG2の相電流指令値
を設定するモータMG2相電流指令値設定部N1と、電
流センサ61〜63からのモータMG2の各相電流とモ
ータMG2の相電流指令値とに基づいてモータMG2の
動作用の相電位指令値を演算するモータMG2動作用相
電位指令値演算部N2と、モータMG2の動作用の相電
位指令値をPWM信号に変換してインバータ回路INV
2に出力するインバータINV2用PWM信号変換部N
6と、回転角センサ56からの回転角に基づいて得られ
るモータMG1の回転子の回転数とモータMG1および
モータMG2の相電流指令値とに基づいて正極母線22
と負極母線24との間の電圧指令値としてのインバータ
入力電圧指令値を演算するインバータ入力電圧指令値演
算部M3と、電圧センサ68からのコンデンサ32の端
子間電圧Vcとインバータ入力電圧指令値とに基づいて
インバータ入力電圧調節用の相電位指令値(直流成分の
相電位指令値)を設定するインバータ入力電圧調整用相
電位指令値演算部M4と、交流成分としてのモータMG
1の動作用の相電位指令値と直流成分としてのインバー
タ入力電圧調整用相電位指令値とを加算する相電位指令
値加算部M5と、交流成分と直流成分とが加算された相
電位指令値をPWM信号に変換してインバータ回路IN
V1に出力するインバータINV1用PWM信号変換部
M6とから構成されている。こうした演算ブロックによ
り、コンデンサ32の端子間電圧Vcを制御すると共に
モータMG1とモータMG2との独立な駆動制御を可能
としている。
【0030】図4は、実施例の動力出力装置20を車両
の動力出力装置10の一部として適用した際の構成の概
略を示す構成図である。この車両用動力出力装置10
は、内燃機関としてのエンジンEGと、エンジンEGの
クランクシャフト11にキャリア接続されたプラネタリ
ギヤPGと、プラネタリギヤPGのサンギヤに接続され
た回転軸にモータMG2を接続すると共にプラネタリギ
ヤPGのリングギヤに接続された駆動軸12にモータM
G1を接続する実施例の動力出力装置20と、車両用動
力出力装置10全体をコントロールする電子制御ユニッ
ト16とを備える。駆動軸12はディファレンシャルギ
ヤ13を介して駆動輪14,15に接続されており、駆
動軸12に出力された動力は最終的には、駆動輪14,
15に出力されるようになっている。実施例の動力出力
装置20は、直流電源30からの電力を用いてモータM
G2により直接駆動軸12に出力することもできるが、
プラネタリギヤPGとによってエンジンEGから出力さ
れる動力をトルク変換して駆動軸12に出力できる。即
ち、エンジンEGを効率の良い運転ポイントで運転し、
その回転数とトルクを駆動軸12の回転数とトルクとに
変換して駆動軸12に出力するのである。したがって、
モータMG1,MG2は、必要に応じて電動機として駆
動したり発電機として駆動する。この際、コンデンサ3
2は発電機として機能するモータによっても充電される
ことになり、その端子間電圧Vcは、コンデンサ32と
直流電源30とのエネルギのやり取りにより制御するこ
とができる。こうしたトルク変換の動作に加えて、エン
ジンEGからの動力の一部を用いて直流電源30を充電
したり、エンジンEGからの動力のトルク変換と共に直
流電源30からの電力を用いて駆動軸12に動力を付加
したりすることもできる。また、駆動輪14,15に制
動力を作用させる際には、モータMG1を回生制御して
得られる電力により直流電源30を充電することもでき
る。
の動力出力装置10の一部として適用した際の構成の概
略を示す構成図である。この車両用動力出力装置10
は、内燃機関としてのエンジンEGと、エンジンEGの
クランクシャフト11にキャリア接続されたプラネタリ
ギヤPGと、プラネタリギヤPGのサンギヤに接続され
た回転軸にモータMG2を接続すると共にプラネタリギ
ヤPGのリングギヤに接続された駆動軸12にモータM
G1を接続する実施例の動力出力装置20と、車両用動
力出力装置10全体をコントロールする電子制御ユニッ
ト16とを備える。駆動軸12はディファレンシャルギ
ヤ13を介して駆動輪14,15に接続されており、駆
動軸12に出力された動力は最終的には、駆動輪14,
15に出力されるようになっている。実施例の動力出力
装置20は、直流電源30からの電力を用いてモータM
G2により直接駆動軸12に出力することもできるが、
プラネタリギヤPGとによってエンジンEGから出力さ
れる動力をトルク変換して駆動軸12に出力できる。即
ち、エンジンEGを効率の良い運転ポイントで運転し、
その回転数とトルクを駆動軸12の回転数とトルクとに
変換して駆動軸12に出力するのである。したがって、
モータMG1,MG2は、必要に応じて電動機として駆
動したり発電機として駆動する。この際、コンデンサ3
2は発電機として機能するモータによっても充電される
ことになり、その端子間電圧Vcは、コンデンサ32と
直流電源30とのエネルギのやり取りにより制御するこ
とができる。こうしたトルク変換の動作に加えて、エン
ジンEGからの動力の一部を用いて直流電源30を充電
したり、エンジンEGからの動力のトルク変換と共に直
流電源30からの電力を用いて駆動軸12に動力を付加
したりすることもできる。また、駆動輪14,15に制
動力を作用させる際には、モータMG1を回生制御して
得られる電力により直流電源30を充電することもでき
る。
【0031】以上説明した実施例の動力出力装置20に
よれば、インバータ回路INV1のトランジスタT11
〜T16をスイッチング制御することにより、コンデン
サ32の端子間電圧Vcを制御すると共にモータMG1
を駆動制御することができる。また、インバータ回路I
NV2のトランジスタT21〜T26をスイッチング制
御することによりモータMG2をモータMG1と独立に
駆動制御することができる。しかも、インバータ回路I
NV1,INV2の正極母線22と負極母線24とに接
続されたコンデンサ32を直流電源30のエネルギを用
いて昇圧して充電するから、直流電源30の供給電圧V
bをモータ22の駆動に必要な電圧より低くすることが
できる。コンデンサ32の端子間電圧Vcは制御可能だ
から、モータMG1やモータMG2の駆動に応じてより
適切な値とすることができる。この結果、装置のエネル
ギ効率を向上させることができる。
よれば、インバータ回路INV1のトランジスタT11
〜T16をスイッチング制御することにより、コンデン
サ32の端子間電圧Vcを制御すると共にモータMG1
を駆動制御することができる。また、インバータ回路I
NV2のトランジスタT21〜T26をスイッチング制
御することによりモータMG2をモータMG1と独立に
駆動制御することができる。しかも、インバータ回路I
NV1,INV2の正極母線22と負極母線24とに接
続されたコンデンサ32を直流電源30のエネルギを用
いて昇圧して充電するから、直流電源30の供給電圧V
bをモータ22の駆動に必要な電圧より低くすることが
できる。コンデンサ32の端子間電圧Vcは制御可能だ
から、モータMG1やモータMG2の駆動に応じてより
適切な値とすることができる。この結果、装置のエネル
ギ効率を向上させることができる。
【0032】実施例の動力出力装置20では、インバー
タ回路INV1,INV2の負極母線24とモータMG
1の中性点とに直流電源30を接続したが、図5に例示
する変形例の動力出力装置20Bに示すように、インバ
ータ回路INV1,INV2の正極母線22とモータM
G1の中性点とに直流電源30Bを接続するものとして
もよい。この変形例の動力出力装置20Bでもトランジ
スタT11〜T16のスイッチング制御により、コンデ
ンサ32Bの端子間電圧Vcを制御すると共にモータM
G1を駆動制御することができる。
タ回路INV1,INV2の負極母線24とモータMG
1の中性点とに直流電源30を接続したが、図5に例示
する変形例の動力出力装置20Bに示すように、インバ
ータ回路INV1,INV2の正極母線22とモータM
G1の中性点とに直流電源30Bを接続するものとして
もよい。この変形例の動力出力装置20Bでもトランジ
スタT11〜T16のスイッチング制御により、コンデ
ンサ32Bの端子間電圧Vcを制御すると共にモータM
G1を駆動制御することができる。
【0033】実施例の動力出力装置20では、インバー
タ回路INV1,INV2の負極母線24とモータMG
1の中性点とに直流電源30を接続したが、図6に例示
する変形例の動力出力装置20Cに示すように、実施例
の動力出力装置20の構成に加えてインバータ回路IN
V1,INV2の負極母線24とモータMG2の中性点
とに直流電源70を接続するものとしてもよい。この変
形例の動力出力装置20Cでは、インバータ回路INV
2のトランジスタT21〜T26のスイッチング制御に
より、コンデンサ32の端子間電圧Vcを制御すると共
にモータMG2を駆動制御することができる。即ち、変
形例の動力出力装置20Cでは、インバータ回路INV
1のトランジスタT11〜T16によるスイッチング制
御とインバータ回路INV2のトランジスタT21〜T
26によるスイッチング制御との双方によってコンデン
サ32を充電することができる。なお、図5に例示する
変形例の動力出力装置20Bで説明したように、直流電
源30を正極母線22とモータMG1の中性点とを接続
するよう取り付けてもよいから、直流電源30と直流電
源70のいずれか一方または双方を正極母線22と対応
するモータの中性点とを接続するよう取り付けてもよ
い。
タ回路INV1,INV2の負極母線24とモータMG
1の中性点とに直流電源30を接続したが、図6に例示
する変形例の動力出力装置20Cに示すように、実施例
の動力出力装置20の構成に加えてインバータ回路IN
V1,INV2の負極母線24とモータMG2の中性点
とに直流電源70を接続するものとしてもよい。この変
形例の動力出力装置20Cでは、インバータ回路INV
2のトランジスタT21〜T26のスイッチング制御に
より、コンデンサ32の端子間電圧Vcを制御すると共
にモータMG2を駆動制御することができる。即ち、変
形例の動力出力装置20Cでは、インバータ回路INV
1のトランジスタT11〜T16によるスイッチング制
御とインバータ回路INV2のトランジスタT21〜T
26によるスイッチング制御との双方によってコンデン
サ32を充電することができる。なお、図5に例示する
変形例の動力出力装置20Bで説明したように、直流電
源30を正極母線22とモータMG1の中性点とを接続
するよう取り付けてもよいから、直流電源30と直流電
源70のいずれか一方または双方を正極母線22と対応
するモータの中性点とを接続するよう取り付けてもよ
い。
【0034】次に、本発明の第2の実施例としての動力
出力装置120について説明する。図7は、第2実施例
の動力出力装置120の構成の概略を示す構成図であ
る。第2実施例の動力出力装置120は、図示するよう
に、コンデンサ132の配置が異なる点を除いて第1実
施例の動力出力装置20と同一の構成をしている。した
がって、第2実施例の動力出力装置120の構成のうち
第1実施例の動力出力装置20の構成と同一の構成につ
いては同一の符号を付し、その説明は省略する。第2実
施例の動力出力装置120では、コンデンサ132はイ
ンバータ回路INV1,INV2の正極母線22とモー
タMG1の中性点とを接続するよう取り付けられてい
る。
出力装置120について説明する。図7は、第2実施例
の動力出力装置120の構成の概略を示す構成図であ
る。第2実施例の動力出力装置120は、図示するよう
に、コンデンサ132の配置が異なる点を除いて第1実
施例の動力出力装置20と同一の構成をしている。した
がって、第2実施例の動力出力装置120の構成のうち
第1実施例の動力出力装置20の構成と同一の構成につ
いては同一の符号を付し、その説明は省略する。第2実
施例の動力出力装置120では、コンデンサ132はイ
ンバータ回路INV1,INV2の正極母線22とモー
タMG1の中性点とを接続するよう取り付けられてい
る。
【0035】図8は、モータMG1の三相コイルのu相
に着目した第2実施例の動力出力装置120の一部の回
路図である。いま、インバータ回路INV1のu相のト
ランジスタT12をオンとした状態を考えると、この状
態では、図中破線矢印で示す短絡回路が形成され、モー
タMG1の三相コイルのu相はリアクトルとして機能す
る。この状態からトランジスタT12をオフすると、リ
アクトルとして機能している三相コイルのu相に蓄えら
れたエネルギは、図中実線矢印で示す充電回路によりコ
ンデンサ132に蓄えられる。一方、この回路でトラン
ジスタT11をオンとした状態からオフとすることによ
り同様にコンデンサ132の電位を用いて直流電源13
0を充電することもできる。この回路は、直流電源13
0のエネルギをコンデンサ132に蓄えると共にコンデ
ンサ132の電位を用いて直流電源130を充電可能な
チョッパ回路とみなすことができる。モータMG1の三
相コイルのvw相も、u相と同様にチョッパ回路とみな
すことができるから、トランジスタT11〜T16をオ
ンオフすることにより、コンデンサ132を充電した
り、コンデンサ132の電位を用いて直流電源130を
充電することができる。
に着目した第2実施例の動力出力装置120の一部の回
路図である。いま、インバータ回路INV1のu相のト
ランジスタT12をオンとした状態を考えると、この状
態では、図中破線矢印で示す短絡回路が形成され、モー
タMG1の三相コイルのu相はリアクトルとして機能す
る。この状態からトランジスタT12をオフすると、リ
アクトルとして機能している三相コイルのu相に蓄えら
れたエネルギは、図中実線矢印で示す充電回路によりコ
ンデンサ132に蓄えられる。一方、この回路でトラン
ジスタT11をオンとした状態からオフとすることによ
り同様にコンデンサ132の電位を用いて直流電源13
0を充電することもできる。この回路は、直流電源13
0のエネルギをコンデンサ132に蓄えると共にコンデ
ンサ132の電位を用いて直流電源130を充電可能な
チョッパ回路とみなすことができる。モータMG1の三
相コイルのvw相も、u相と同様にチョッパ回路とみな
すことができるから、トランジスタT11〜T16をオ
ンオフすることにより、コンデンサ132を充電した
り、コンデンサ132の電位を用いて直流電源130を
充電することができる。
【0036】こうした充電によりコンデンサ132の端
子間には電位差が生じるが、その電位差はコンデンサ1
32に蓄えられる電荷の量、即ちリアクトルに流す電流
を調節することにより制御することができる。したがっ
て、コンデンサ132の端子間電圧Vcを直流電源13
0の供給電圧Vbにすることもできる。このように、コ
ンデンサ32の端子間電圧Vcを直流電源130の供給
電圧Vbにすれば、図7に示す動力出力装置120で
は、正極母線22と負極母線24に直流電源130とコ
ンデンサ132とからなる直流電源130の供給電圧V
bの2倍の電圧の直流電源が接続された状態となり、イ
ンバータ回路INV1,INV2のトランジスタT11
〜T16,T21〜T26をスイッチング制御すること
によりモータMG1,MG2を独立に駆動することがで
きる。
子間には電位差が生じるが、その電位差はコンデンサ1
32に蓄えられる電荷の量、即ちリアクトルに流す電流
を調節することにより制御することができる。したがっ
て、コンデンサ132の端子間電圧Vcを直流電源13
0の供給電圧Vbにすることもできる。このように、コ
ンデンサ32の端子間電圧Vcを直流電源130の供給
電圧Vbにすれば、図7に示す動力出力装置120で
は、正極母線22と負極母線24に直流電源130とコ
ンデンサ132とからなる直流電源130の供給電圧V
bの2倍の電圧の直流電源が接続された状態となり、イ
ンバータ回路INV1,INV2のトランジスタT11
〜T16,T21〜T26をスイッチング制御すること
によりモータMG1,MG2を独立に駆動することがで
きる。
【0037】こうした第2実施例の動力出力装置120
におけるモータMG1の駆動制御とコンデンサ132の
充電制御は、第1実施例の動力出力装置20と同様に、
インバータ回路INV1を構成するトランジスタT11
〜T16のスイッチング制御による擬似的な三相交流を
直流成分が加えられたものとすればよいから、擬似的な
三相交流の電位をプラス側またはマイナス側にオフセッ
トすればよい。したがって、第2実施例の動力出力装置
120でも、図3に例示した演算ブロックを用いてイン
バータ回路INV1,INV2のトランジスタT11〜
T16,T21〜T26のスイッチング制御を行なうこ
とができる。
におけるモータMG1の駆動制御とコンデンサ132の
充電制御は、第1実施例の動力出力装置20と同様に、
インバータ回路INV1を構成するトランジスタT11
〜T16のスイッチング制御による擬似的な三相交流を
直流成分が加えられたものとすればよいから、擬似的な
三相交流の電位をプラス側またはマイナス側にオフセッ
トすればよい。したがって、第2実施例の動力出力装置
120でも、図3に例示した演算ブロックを用いてイン
バータ回路INV1,INV2のトランジスタT11〜
T16,T21〜T26のスイッチング制御を行なうこ
とができる。
【0038】以上説明した第2実施例の動力出力装置1
20によれば、第1実施例の動力出力装置20が奏する
効果と同一の効果、即ちインバータ回路INV1のスイ
ッチング制御によりコンデンサ132の端子間電圧Vc
の制御とモータMG1を駆動制御とを同時に行なうこと
ができる効果やインバータ回路INV2のスイッチング
制御によりモータMG2をモータMG1と独立に駆動制
御することができる効果などを奏することができる。し
かも、第2実施例の動力出力装置120では、正極母線
22と負極母線24とをコンデンサ132と直流電源1
30とからなる直流電源により接続した状態とするか
ら、コンデンサ132の耐圧を第1実施例のコンデンサ
32の耐圧より小さくすることができる。この結果、装
置の小型化や低コスト化,耐久性,安定性を向上させる
ことができる。なお、こうした第2実施例の動力出力装
置120も第1実施例の動力出力装置20と同様に図4
に例示する車両用動力出力装置10の一部として適用す
ることができる。
20によれば、第1実施例の動力出力装置20が奏する
効果と同一の効果、即ちインバータ回路INV1のスイ
ッチング制御によりコンデンサ132の端子間電圧Vc
の制御とモータMG1を駆動制御とを同時に行なうこと
ができる効果やインバータ回路INV2のスイッチング
制御によりモータMG2をモータMG1と独立に駆動制
御することができる効果などを奏することができる。し
かも、第2実施例の動力出力装置120では、正極母線
22と負極母線24とをコンデンサ132と直流電源1
30とからなる直流電源により接続した状態とするか
ら、コンデンサ132の耐圧を第1実施例のコンデンサ
32の耐圧より小さくすることができる。この結果、装
置の小型化や低コスト化,耐久性,安定性を向上させる
ことができる。なお、こうした第2実施例の動力出力装
置120も第1実施例の動力出力装置20と同様に図4
に例示する車両用動力出力装置10の一部として適用す
ることができる。
【0039】第2実施例の動力出力装置120では、コ
ンデンサ132により正極母線22とモータMG1の中
性点とを接続すると共に直流電源130により負極母線
24とモータMG1の中性点とを接続するよう構成した
が、図9の変形例の動力出力装置120Bに示すよう
に、直流電源130Bにより正極母線22とモータMG
1の中性点とを接続すると共にコンデンサ132Bによ
り負極母線24とモータMG1の中性点とを接続するよ
う構成してもよい。この変形例の動力出力装置120B
でもトランジスタT11〜T16のスイッチング制御に
より、コンデンサ132Bの端子間電圧Vcを制御する
と共にモータMG1を駆動制御することができる。
ンデンサ132により正極母線22とモータMG1の中
性点とを接続すると共に直流電源130により負極母線
24とモータMG1の中性点とを接続するよう構成した
が、図9の変形例の動力出力装置120Bに示すよう
に、直流電源130Bにより正極母線22とモータMG
1の中性点とを接続すると共にコンデンサ132Bによ
り負極母線24とモータMG1の中性点とを接続するよ
う構成してもよい。この変形例の動力出力装置120B
でもトランジスタT11〜T16のスイッチング制御に
より、コンデンサ132Bの端子間電圧Vcを制御する
と共にモータMG1を駆動制御することができる。
【0040】第2実施例の動力出力装置120では、イ
ンバータ回路INV1,INV2の正極母線22と負極
母線24をコンデンサ132と直流電源130とにより
直列に接続したが、図10の変形例の動力出力装置12
0Cに示すように、正極母線26と負極母線28とを接
続するコンデンサ170を設けるものとしてもよい。こ
うすれば、インバータ回路INV1のトランジスタT1
1〜T16やインバータ回路INV2のトランジスタT
21〜T26へのサージ吸収を迅速に行なうことができ
る。なお、このコンデンサ170をトランジスタT11
〜T16,T21〜T26のサージ吸収用とすれば、そ
の容量は非常に小さなものでよいが、コンデンサ132
と同様にエネルギを蓄えるものとすれば、その容量は大
きくなる。
ンバータ回路INV1,INV2の正極母線22と負極
母線24をコンデンサ132と直流電源130とにより
直列に接続したが、図10の変形例の動力出力装置12
0Cに示すように、正極母線26と負極母線28とを接
続するコンデンサ170を設けるものとしてもよい。こ
うすれば、インバータ回路INV1のトランジスタT1
1〜T16やインバータ回路INV2のトランジスタT
21〜T26へのサージ吸収を迅速に行なうことができ
る。なお、このコンデンサ170をトランジスタT11
〜T16,T21〜T26のサージ吸収用とすれば、そ
の容量は非常に小さなものでよいが、コンデンサ132
と同様にエネルギを蓄えるものとすれば、その容量は大
きくなる。
【0041】第2実施例の動力出力装置120では、イ
ンバータ回路INV1,INV2の負極母線24とモー
タMG1の中性点とに直流電源130を接続すると共に
正極母線22とモータMG1の中性点とにコンデンサ1
32を接続したが、図11に例示する変形例の動力出力
装置120Dに示すように、第2実施例の動力出力装置
120の構成に加えてインバータ回路INV1,INV
2の負極母線24とモータMG2の中性点とに直流電源
140を接続するものとしてもよい。この変形例の動力
出力装置120Dでは、インバータ回路INV2のトラ
ンジスタT21〜T26のスイッチング制御により、コ
ンデンサ132の端子間電圧Vcを制御すると共にモー
タMG2を駆動制御することができる。即ち、変形例の
動力出力装置120Dでは、インバータ回路INV1の
トランジスタT11〜T16によるスイッチング制御と
インバータ回路INV2のトランジスタT21〜T26
によるスイッチング制御との双方によってコンデンサ1
32を充電することができる。なお、図9に例示する変
形例の動力出力装置120Bで説明したように、直流電
源130を正極母線22とモータMG1の中性点とを接
続するよう取り付けてもよいから、図9の変形例の動力
出力装置120Bの構成に加えて負極母線24とモータ
MG2の中性点とに直流電源140を接続するものとし
てもよい。また、第2実施例の動力出力装置120の構
成や図10の変形例の動力出力装置120Cの構成に加
えて正極母線22とモータMG2の中性点とに直流電源
140を接続するものとしてもよい。さらに、図12に
例示する変形例の動力出力装置120Eに示すように、
コンデンサ142を正極母線22とモータMG2の中性
点とに接続するものとしてもよい。
ンバータ回路INV1,INV2の負極母線24とモー
タMG1の中性点とに直流電源130を接続すると共に
正極母線22とモータMG1の中性点とにコンデンサ1
32を接続したが、図11に例示する変形例の動力出力
装置120Dに示すように、第2実施例の動力出力装置
120の構成に加えてインバータ回路INV1,INV
2の負極母線24とモータMG2の中性点とに直流電源
140を接続するものとしてもよい。この変形例の動力
出力装置120Dでは、インバータ回路INV2のトラ
ンジスタT21〜T26のスイッチング制御により、コ
ンデンサ132の端子間電圧Vcを制御すると共にモー
タMG2を駆動制御することができる。即ち、変形例の
動力出力装置120Dでは、インバータ回路INV1の
トランジスタT11〜T16によるスイッチング制御と
インバータ回路INV2のトランジスタT21〜T26
によるスイッチング制御との双方によってコンデンサ1
32を充電することができる。なお、図9に例示する変
形例の動力出力装置120Bで説明したように、直流電
源130を正極母線22とモータMG1の中性点とを接
続するよう取り付けてもよいから、図9の変形例の動力
出力装置120Bの構成に加えて負極母線24とモータ
MG2の中性点とに直流電源140を接続するものとし
てもよい。また、第2実施例の動力出力装置120の構
成や図10の変形例の動力出力装置120Cの構成に加
えて正極母線22とモータMG2の中性点とに直流電源
140を接続するものとしてもよい。さらに、図12に
例示する変形例の動力出力装置120Eに示すように、
コンデンサ142を正極母線22とモータMG2の中性
点とに接続するものとしてもよい。
【0042】以上説明した第1実施例の動力出力装置2
0や第2実施例の動力出力装置120およびその変形例
では車両用動力出力装置10の一部として適用できるこ
とを示したが、車両以外の船舶や航空機などの移動体あ
るいは据え置き型の機器の動力出力装置または動力出力
装置の一部として適用することができる。
0や第2実施例の動力出力装置120およびその変形例
では車両用動力出力装置10の一部として適用できるこ
とを示したが、車両以外の船舶や航空機などの移動体あ
るいは据え置き型の機器の動力出力装置または動力出力
装置の一部として適用することができる。
【0043】次に、本発明の第3実施例の動力出力装置
220について説明する。図13は、第3実施例の動力
出力装置220の構成の概略を示す構成図である。第3
実施例の動力出力装置220は、図示するように、6個
のトランジスタをスイッチング操作することにより直流
電源230からの直流電力を第1のキャリア周波数によ
り搬送される三相交流と第1のキャリア周波数とは異な
る第2のキャリア周波数により搬送される三相交流とを
混合してなる混合三相交流電力に変換するインバータ回
路232と、混合三相交流電力から第1のキャリア周波
数成分を取り出してモータ236に供給するバンドパス
フィルタ234と、混合三相交流電力から第2のキャリ
ア周波数成分を取り出してモータ246に供給するバン
ドパスフィルタ244と、装置全体をコントロールする
電子制御ユニット250とを備える。
220について説明する。図13は、第3実施例の動力
出力装置220の構成の概略を示す構成図である。第3
実施例の動力出力装置220は、図示するように、6個
のトランジスタをスイッチング操作することにより直流
電源230からの直流電力を第1のキャリア周波数によ
り搬送される三相交流と第1のキャリア周波数とは異な
る第2のキャリア周波数により搬送される三相交流とを
混合してなる混合三相交流電力に変換するインバータ回
路232と、混合三相交流電力から第1のキャリア周波
数成分を取り出してモータ236に供給するバンドパス
フィルタ234と、混合三相交流電力から第2のキャリ
ア周波数成分を取り出してモータ246に供給するバン
ドパスフィルタ244と、装置全体をコントロールする
電子制御ユニット250とを備える。
【0044】モータ236,246は、第1実施例のモ
ータMG1,MG2と同様に同期発電電動機として構成
されている。インバータ回路232は、電子制御ユニッ
ト250からの制御信号に基づいて、モータ236を駆
動する際の第1のキャリア周波数により搬送される三相
交流とモータ246を駆動する第2のキャリア周波数に
より搬送される三相交流とを混合した混合三相交流とな
るよう6個のトランジスタをスイッチングする。
ータMG1,MG2と同様に同期発電電動機として構成
されている。インバータ回路232は、電子制御ユニッ
ト250からの制御信号に基づいて、モータ236を駆
動する際の第1のキャリア周波数により搬送される三相
交流とモータ246を駆動する第2のキャリア周波数に
より搬送される三相交流とを混合した混合三相交流とな
るよう6個のトランジスタをスイッチングする。
【0045】電子制御ユニット250は、CPU252
を中心とするマイクロプロセッサとして構成されてお
り、処理プログラムを記憶したROM254と、一時的
にデータを記憶するRAM256と、入出力ポート(図
示せず)とを備える。この電子制御ユニット250に
は、モータ236,246の三相コイルに取り付けられ
た電流センサ238,248からのモータ電流やモータ
236,246の動作指令値などが入力ポートを介して
入力されている。また、電子制御ユニット250から
は、インバータ回路232への制御信号などが出力ポー
トを介して出力されている。電子制御ユニット250で
は、モータ236,246の動作指令値やモータ電流に
基づいて第1のキャリア周波数により搬送されモータ2
36に印加すべき三相交流と第2のキャリア周波数によ
り搬送されモータ246に印加すべき三相交流とを混合
してなる混合三相交流を形成するスイッチングを演算し
て制御信号としてインバータ回路232に出力する。イ
ンバータ回路232はこの制御信号を受けて6個のトラ
ンジスタをスイッチングする。
を中心とするマイクロプロセッサとして構成されてお
り、処理プログラムを記憶したROM254と、一時的
にデータを記憶するRAM256と、入出力ポート(図
示せず)とを備える。この電子制御ユニット250に
は、モータ236,246の三相コイルに取り付けられ
た電流センサ238,248からのモータ電流やモータ
236,246の動作指令値などが入力ポートを介して
入力されている。また、電子制御ユニット250から
は、インバータ回路232への制御信号などが出力ポー
トを介して出力されている。電子制御ユニット250で
は、モータ236,246の動作指令値やモータ電流に
基づいて第1のキャリア周波数により搬送されモータ2
36に印加すべき三相交流と第2のキャリア周波数によ
り搬送されモータ246に印加すべき三相交流とを混合
してなる混合三相交流を形成するスイッチングを演算し
て制御信号としてインバータ回路232に出力する。イ
ンバータ回路232はこの制御信号を受けて6個のトラ
ンジスタをスイッチングする。
【0046】以上説明した第3実施例の動力出力装置2
20によれば、一つのインバータ回路でモータ236と
モータ246とを駆動制御することができる。したがっ
て、装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
20によれば、一つのインバータ回路でモータ236と
モータ246とを駆動制御することができる。したがっ
て、装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
【0047】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図1】 本発明の一実施例である動力出力装置20の
構成の概略を示す構成図である。
構成の概略を示す構成図である。
【図2】 モータMG1の三相コイルのu相に着目した
実施例の動力出力装置20の一部の回路図である。
実施例の動力出力装置20の一部の回路図である。
【図3】 実施例の動力出力装置20の電子制御ユニッ
ト40によりインバータ回路INV1,INV2へ出力
される制御信号を演算する際の演算ブロックを例示する
説明図である。
ト40によりインバータ回路INV1,INV2へ出力
される制御信号を演算する際の演算ブロックを例示する
説明図である。
【図4】 実施例の動力出力装置20を車両の動力出力
装置に適用した際の構成の概略を示す構成図である。
装置に適用した際の構成の概略を示す構成図である。
【図5】 変形例の動力出力装置20Bの構成の概略を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図6】 変形例の動力出力装置20Cの構成の概略を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図7】 第2実施例の動力出力装置120の構成の概
略を示す構成図である。
略を示す構成図である。
【図8】 モータMG1の三相コイルのu相に着目した
第2実施例の動力出力装置120の一部の回路図であ
る。
第2実施例の動力出力装置120の一部の回路図であ
る。
【図9】 変形例の動力出力装置120Bの構成の概略
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図10】 変形例の動力出力装置120Cの構成の概
略を示す構成図である。
略を示す構成図である。
【図11】 変形例の動力出力装置120Dの構成の概
略を示す構成図である。
略を示す構成図である。
【図12】 変形例の動力出力装置120Eの構成の概
略を示す構成図である。
略を示す構成図である。
【図13】 第3実施例の動力出力装置220の構成の
概略を示す構成図である。
概略を示す構成図である。
10 車両用動力出力装置、11 クランクシャフト、
12 駆動軸、13ディファレンシャルギヤ、14,1
5 駆動輪、16 電子制御ユニット、20,20B,
20C,120,120B,120C,120D,12
0E,220動力出力装置、22 正極母線、24 負
極母線、30,30B,70,130,130B,14
0 直流電源、32,132,132B,142 コン
デンサ、40,250 電子制御ユニット、42,25
2 CPU、44,254ROM、46,256 RA
M、51〜54,61〜64 電流センサ、56,66
回転角センサ、68 電圧センサ、170 コンデン
サ、230 直流電源、232 インバータ回路、23
4,244 バンドパスフィルタ、236,246 モ
ータ、INV1,INV2 インバータ回路、MG1,
MG2 モータ、T11〜T16,T21〜T26 ト
ランジスタ、D11〜D16,D21〜D26 ダイオ
ード、EG エンジン、PG プラネタリギヤ。
12 駆動軸、13ディファレンシャルギヤ、14,1
5 駆動輪、16 電子制御ユニット、20,20B,
20C,120,120B,120C,120D,12
0E,220動力出力装置、22 正極母線、24 負
極母線、30,30B,70,130,130B,14
0 直流電源、32,132,132B,142 コン
デンサ、40,250 電子制御ユニット、42,25
2 CPU、44,254ROM、46,256 RA
M、51〜54,61〜64 電流センサ、56,66
回転角センサ、68 電圧センサ、170 コンデン
サ、230 直流電源、232 インバータ回路、23
4,244 バンドパスフィルタ、236,246 モ
ータ、INV1,INV2 インバータ回路、MG1,
MG2 モータ、T11〜T16,T21〜T26 ト
ランジスタ、D11〜D16,D21〜D26 ダイオ
ード、EG エンジン、PG プラネタリギヤ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 社本 純和 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小松 雅行 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 守屋 一成 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 大谷 裕樹 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 稲熊 幸雄 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 5H115 PA11 PC06 PG04 PI16 PI21 PU10 PU24 PU25 PV03 PV09 PV23 QI04 QN03 QN05 QN09 RB11 RB22 SE04 TO13 TR14 TU04 5H572 AA02 BB02 CC01 DD05 EE10 GG04 GG05 HA10 HB09 HC07 JJ03 JJ17 JJ26 LL22 LL24 LL32
Claims (19)
- 【請求項1】 多相交流により回転駆動する第1の電動
機と、 複数のスイッチング素子のスイッチング操作により多相
交流電力を前記第1の電動機に供給可能な第1のインバ
ータ回路と、 該第1のインバータ回路の正極母線および負極母線のう
ちのいずれか一方の母線と前記第1の電動機の中性点と
に接続された第1の電力供給手段と、 多相交流により回転駆動する第2の電動機と、 前記第1のインバータ回路の正極母線および負極母線に
正極母線および負極母線が接続され、複数のスイッチン
グ素子のスイッチング操作により多相交流電力を前記第
2の電動機に供給可能な第2のインバータ回路と、 前記第1のインバータ回路の正極母線と負極母線とに接
続された充放電可能な蓄電手段とを備える動力出力装
置。 - 【請求項2】 前記第1の電動機を駆動制御すると共に
前記蓄電手段の蓄電状態を制御する第1の駆動蓄電制御
手段を備える請求項1記載の動力出力装置。 - 【請求項3】 前記第1の駆動蓄電制御手段は、前記第
1の電動機に印加する前記多相交流を調整すると共に前
記蓄電手段の充放電を調整するよう前記第1のインバー
タ回路の前記複数のスイッチング素子のスイッチングを
制御する手段である請求項2記載の動力出力装置。 - 【請求項4】 前記第1の駆動蓄電制御手段は、前記第
1の電動機から目標動力の出力が可能な多相交流が該第
1の電動機に印加されると共に前記蓄電手段の端子間電
圧が目標電圧となるよう前記第1のインバータ回路の前
記複数のスイッチング素子のスイッチングを制御する手
段である請求項2または3記載の動力出力装置。 - 【請求項5】 前記第2のインバータ回路の正極母線お
よび負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記第2の
電動機の中性点とに接続された第2の電力供給手段を備
える請求項1ないし4いずれか記載の動力出力装置。 - 【請求項6】 前記第2の電動機を駆動制御すると共に
前記蓄電手段の蓄電状態を制御する第2の駆動蓄電制御
手段を備える請求項5記載の動力出力装置。 - 【請求項7】 前記第2の駆動蓄電制御手段は、前記第
2の電動機に印加する前記多相交流を調整すると共に前
記蓄電手段の充放電を調整するよう前記第2のインバー
タ回路の前記複数のスイッチング素子のスイッチングを
制御する手段である請求項6記載の動力出力装置。 - 【請求項8】 前記第2の駆動蓄電制御手段は、前記第
2の電動機から目標動力の出力が可能な多相交流が該第
2の電動機に印加されると共に前記蓄電手段の端子間電
圧が目標電圧となるよう前記第2のインバータ回路の前
記複数のスイッチング素子のスイッチングを制御する手
段である請求項6または7記載の動力出力装置。 - 【請求項9】 多相交流により回転駆動する第1の電動
機と、 複数のスイッチング素子のスイッチング操作により多相
交流電力を前記第1の電動機に供給可能な第1のインバ
ータ回路と、 該第1のインバータ回路の正極母線および負極母線のう
ちのいずれか一方の母線と前記第1の電動機の中性点と
に接続された第1の電力供給手段と、 多相交流により回転駆動する第2の電動機と、 前記第1のインバータ回路の正極母線および負極母線に
正極母線および負極母線が接続され、複数のスイッチン
グ素子のスイッチング操作により多相交流電力を前記第
2の電動機に供給可能な第2のインバータ回路と、 前記第1のインバータ回路の正極母線および負極母線の
うちの前記第1の電力供給手段が接続されなかった他方
の母線と前記第1の電動機の中性点とに接続された充放
電可能な第1の蓄電手段とを備える動力出力装置。 - 【請求項10】 前記第1の電動機を駆動制御すると共
に前記第1の蓄電手段の蓄電状態を制御する第1の駆動
蓄電制御手段を備える請求項9記載の動力出力装置。 - 【請求項11】 前記第1の駆動蓄電制御手段は、前記
第1の電動機に印加する前記多相交流を調整すると共に
前記第1の蓄電手段の充放電を調整するよう前記第1の
インバータ回路の前記複数のスイッチング素子のスイッ
チングを制御する手段である請求項10記載の動力出力
装置。 - 【請求項12】 前記第1の駆動蓄電制御手段は、前記
第1の電動機から目標動力の出力が可能な多相交流が該
第1の電動機に印加されると共に前記第1の蓄電手段の
端子間電圧が目標電圧となるよう前記第1のインバータ
回路の前記複数のスイッチング素子のスイッチングを制
御する手段である請求項10または11記載の動力出力
装置。 - 【請求項13】 請求項9ないし12いずれか記載の動
力出力装置であって、 前記第2のインバータ回路の正極母線および負極母線の
うちのいずれか一方の母線と前記第2の電動機の中性点
とに接続された第2の電力供給手段と、 前記第2のインバータ回路の正極母線および負極母線の
うちの前記第2の電力供給手段が接続されなかった他方
の母線と前記第2の電動機の中性点とに接続された充放
電可能な第2の蓄電手段とを備える動力出力装置。 - 【請求項14】 前記第2の電動機を駆動制御すると共
に前記第2の蓄電手段の蓄電状態を制御する第2の駆動
蓄電制御手段を備える請求項13記載の動力出力装置。 - 【請求項15】 前記第2の駆動蓄電制御手段は、前記
第2の電動機に印加する前記多相交流を調整すると共に
前記第2の蓄電手段の充放電を調整するよう前記第2の
インバータ回路の前記複数のスイッチング素子のスイッ
チングを制御する手段である請求項14記載の動力出力
装置。 - 【請求項16】 前記第2の駆動蓄電制御手段は、前記
第2の電動機から目標動力の出力が可能な多相交流が該
第2の電動機に印加されると共に前記第2の蓄電手段の
端子間電圧が目標電圧となるよう前記第2のインバータ
回路の前記複数のスイッチング素子のスイッチングを制
御する手段である請求項14または15記載の動力出力
装置。 - 【請求項17】 前記第1のインバータ回路の正極母線
と負極母線とに接続された充放電可能な第3の蓄電手段
を備える請求項9ないし16いずれか記載の動力出力装
置。 - 【請求項18】 請求項1ないし17いずれか記載の動
力出力装置であって、 前記第1の電動機および/または前記第2の電動機は、
動力の入力により発電可能な発電電動機であり、 前記第1の電力供給手段は、充放電可能な手段であり、 前記第1の電動機および/または前記第2の電動機を発
電機として駆動すると共に該発電機として駆動した電動
機により発電される電力を用いて前記第1の電力供給手
段を充電するよう前記第1のインバータ回路および/ま
たは前記第2のインバータ回路のスイッチング素子のス
イッチングを制御する第1の充電制御手段を備える動力
出力装置。 - 【請求項19】 請求項5ないし8または請求項13な
いし16に係る請求項18記載の動力出力装置であっ
て、 前記第2の電力供給手段は、充放電可能な手段であり、 前記第1の電動機および/または前記第2の電動機を発
電機として駆動すると共に該発電機として駆動した電動
機により発電される電力を用いて前記第2の電力供給手
段を充電するよう前記第1のインバータ回路および/ま
たは前記第2のインバータ回路のスイッチング素子のス
イッチングを制御する第2の充電制御手段を備える動力
出力装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000194107A JP2002010670A (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 動力出力装置 |
| US09/882,184 US6518736B2 (en) | 2000-06-26 | 2001-06-18 | Mechanical power outputting apparatus and inverter apparatus |
| EP01115029.9A EP1168593B1 (en) | 2000-06-26 | 2001-06-20 | Mechanical power outputting apparatus and inverter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000194107A JP2002010670A (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 動力出力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002010670A true JP2002010670A (ja) | 2002-01-11 |
Family
ID=18692988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000194107A Pending JP2002010670A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-28 | 動力出力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002010670A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004336885A (ja) * | 2003-05-07 | 2004-11-25 | Toyota Motor Corp | 動力出力装置、モータ駆動方法およびモータの駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 |
| WO2007142165A1 (ja) | 2006-06-07 | 2007-12-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 車両駆動システムおよびそれを備える車両 |
| JP2009131021A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Fuji Electric Systems Co Ltd | モータ駆動システム |
| JP2009171759A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2009232672A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-10-08 | Fuji Electric Systems Co Ltd | モータ駆動システム |
| JP2009284560A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | Fuji Electric Systems Co Ltd | モータ駆動システムの充電方法 |
| JP2010206932A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Fuji Electric Systems Co Ltd | モータ駆動装置及び電動車両 |
| JP2010252546A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 負荷駆動システム |
| JP2012110138A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Fuji Electric Co Ltd | モータ駆動システム |
| KR20220085909A (ko) * | 2020-12-15 | 2022-06-23 | 현대오토에버 주식회사 | Dldc의 페일세이프 제어 장치 및 방법 |
-
2000
- 2000-06-28 JP JP2000194107A patent/JP2002010670A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7259530B2 (en) | 2003-05-07 | 2007-08-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output apparatus, motor driving method and computer-readable recording medium having program recorded thereon for allowing computer to execute motor drive control |
| JP2004336885A (ja) * | 2003-05-07 | 2004-11-25 | Toyota Motor Corp | 動力出力装置、モータ駆動方法およびモータの駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 |
| US8091665B2 (en) | 2006-06-07 | 2012-01-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle drive system and vehicle equipped with it |
| WO2007142165A1 (ja) | 2006-06-07 | 2007-12-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 車両駆動システムおよびそれを備える車両 |
| JP2009131021A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Fuji Electric Systems Co Ltd | モータ駆動システム |
| JP2009171759A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2009232672A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-10-08 | Fuji Electric Systems Co Ltd | モータ駆動システム |
| JP2009284560A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | Fuji Electric Systems Co Ltd | モータ駆動システムの充電方法 |
| JP2010206932A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Fuji Electric Systems Co Ltd | モータ駆動装置及び電動車両 |
| JP2010252546A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 負荷駆動システム |
| JP2012110138A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Fuji Electric Co Ltd | モータ駆動システム |
| KR20220085909A (ko) * | 2020-12-15 | 2022-06-23 | 현대오토에버 주식회사 | Dldc의 페일세이프 제어 장치 및 방법 |
| KR102518625B1 (ko) | 2020-12-15 | 2023-04-06 | 현대오토에버 주식회사 | Dldc의 페일세이프 제어 장치 및 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2381610C1 (ru) | Регулятор мощности и транспортное средство, оснащенное регулятором мощности | |
| JP4800402B2 (ja) | 車両搭載用マルチフェーズコンバータ | |
| JP3721116B2 (ja) | 駆動装置,動力出力装置およびその制御方法 | |
| JP2003116280A (ja) | 駆動装置および動力出力装置 | |
| CN108482102B (zh) | 混合动力驱动系统 | |
| JP2004248495A (ja) | 電力バス・リップルの少ない多重インバーター・システム及びその方法 | |
| US9960724B2 (en) | Driving system for hybrid electric vehicles and method of controlling phase of pulse width modulation carrier signal in the same | |
| JP4111175B2 (ja) | 電力変換装置、及びこれを搭載した2電源系車両 | |
| CN101485071A (zh) | 电压变换装置及具备该电压变换装置的车辆 | |
| CN101636901A (zh) | 具有多个发电机和/或逆变器的发电系统 | |
| JP2005051894A (ja) | 負荷駆動装置 | |
| JP2002010670A (ja) | 動力出力装置 | |
| Subotic et al. | Multiphase integrated on-board battery chargers for electrical vehicles | |
| CN102308471A (zh) | 驱动系统、用于运行驱动系统的方法和应用 | |
| JP4291731B2 (ja) | 回転電機駆動装置およびそれを備えた車両 | |
| JP4575555B2 (ja) | 動力出力装置 | |
| US7659689B2 (en) | Power conversion apparatus and method and automobile | |
| JP4703018B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法 | |
| JP2003153579A (ja) | モータ駆動制御装置およびその方法 | |
| JP4518852B2 (ja) | ハイブリッド自動車およびハイブリッド用駆動装置 | |
| CN104104257A (zh) | 用于运行机动车车载电网用的能量供给单元的方法 | |
| JP2755640B2 (ja) | 車両搭載電源装置 | |
| JP4839844B2 (ja) | 電力変換器の制御方法およびそれを用いたハイブリッド電力変換システム | |
| JP2004015895A (ja) | 電気負荷駆動装置 | |
| JP3851208B2 (ja) | インバータ一体型駆動装置 |