CN105459831A - 用于车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的控制装置，所述车辆能够通过变速器的变速来将旋转电机的动力传递到驱动轮，所述控制装置包括：电子控制单元，该电子控制单元配置成(i)选择通常模式和动力模式作为旋转电机的运转模式，在动力模式下旋转电机运转成使得车辆驱动力相比于通常模式更增加，(ii)在电子控制单元判定为旋转电机的绝缘破坏发生时执行旋转电机的绝缘保护控制，并且(iii)在动力模式被选择的状态下按变速器的变速比的改变、对旋转电机的施加电压的降低和旋转电机的转矩限制的顺序来设定绝缘保护控制的优先次序。

Description

用于车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的控制装置，所述车辆能够通过变速器的变速来将旋转电机的动力传递到驱动轮。
背景技术
在日本专利申请公报No.2013-62890(JP2013-62890A)中，当旋转电机在施加至旋转电机的浪涌电压变高的区域中被驱动时，降低对逆变器的输入电压，由此抑制旋转电机的绝缘破坏。
在JP2013-62890A中，为了抑制旋转电机的绝缘破坏，降低对旋转电机的施加电压。然而，如果对旋转电机的施加电压降低，则由于旋转电机产生的最大转矩减小，故车辆的动力性能下降。特别地，在要求大的车辆驱动力的运转条件下，不希望车辆的动力性能下降。
发明内容
本发明提供了一种用于车辆的控制装置，该控制装置能够在抑制车辆的动力性能下降的同时抑制旋转电机的绝缘破坏。
本发明的第一方面是一种用于车辆的控制装置，所述车辆能够通过变速器的变速来将旋转电机的动力传递到驱动轮。所述控制装置包括电子控制单元。所述电子控制单元配置成选择通常模式和动力模式作为所述旋转电机的运转模式，在所述动力模式下所述旋转电机运转成使得车辆驱动力相比于所述通常模式更增加。所述电子控制单元配置成在判定为所述旋转电机的绝缘破坏发生时执行所述旋转电机的绝缘保护控制。所述电子控制单元配置成在所述动力模式被选择为所述运转模式的状态下按所述变速器的变速比的改变、对所述旋转电机的施加电压的降低和所述旋转电机的转矩限制的顺序来设定所述绝缘保护控制的优先次序。
在以上方面中，当在所述动力模式被选择为所述运转模式的状态下执行所述绝缘保护控制时，所述电子控制单元可配置成(i)在所述电子控制单元判定为所述变速器的变速比的改变阻止绝缘破坏的发生时，改变所述变速器的变速比作为所述绝缘保护控制，(ii)在所述电子控制单元判定为即使所述变速器的变速比改变也发生绝缘破坏并且对所述旋转电机的施加电压的降低阻止绝缘破坏的发生时，降低对所述旋转电机的施加电压作为所述绝缘保护控制，并且(iii)在所述电子控制单元判定为即使对所述旋转电机的施加电压降低也发生绝缘破坏时，限制所述旋转电机的转矩作为所述绝缘保护控制。
在上述方面中，所述电子控制单元可配置成还选择经济模式作为所述旋转电机的运转模式，在所述经济模式下所述旋转电机运转成使得所述车辆驱动时的能量消耗相比于所述通常模式更减少，并且所述电子控制单元可配置成在所述经济模式被选择为所述运转模式的状态下按对所述旋转电机的施加电压的降低和所述旋转电机的转矩限制的顺序来设定所述绝缘保护控制的优先次序。
在上述方面中，所述电子控制单元可配置成基于对所述旋转电机的施加电压以及所述旋转电机的转速和转矩来判定所述旋转电机的绝缘破坏的发生。
在上述方面中，所述电子控制单元可配置成(i)基于对所述旋转电机的施加电压以及所述旋转电机的转速和转矩来推定所述旋转电机的绝缘部位之间的电势差，并且(ii)将所述电势差与设定值进行比较以判定所述旋转电机中是否发生绝缘破坏。
在上述方面中，所述电子控制单元可配置成基于所述旋转电机周围的气压和所述旋转电机的温度来设定所述设定值。
根据本发明的上述方面，当在动力模式下执行旋转电机的绝缘保护控制时，变速器的变速比的改变优先于对旋转电机的施加电压的降低而被执行，由此能在抑制车辆的动力性能下降的同时抑制旋转电机的绝缘破坏。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是示出包括根据本发明的实施方式的控制装置的混合动力车辆的构型示例的图；
图2是示出电子控制装置的构型示例的功能框图；
图3是示出车辆要求驱动力Tvref相对于加速器开度AC的特性的一个示例的图；
图4是示出在特定系统电压VH下的应力特性脉谱图的一个示例的图；
图5是示出强度特性脉谱图的一个示例的图；
图6是示出电动发电机的转速Nmg和转矩Tmg随着变速器的变速挡位段的改变而改变的状态的图；
图7是示出当在动力模式被选择的状态下判定为绝缘破坏发生时由电子控制装置执行的处理的流程图；
图8是示出当在经济模式被选择的状态下判定为绝缘破坏发生时由电子控制装置执行的处理的流程图；以及
图9是示出当在通常模式被选择的状态下判定为绝缘破坏发生时由电子控制装置执行的处理的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述用于实施本发明的模式(下文称为实施方式/实施例)。
图1是示出包括根据本发明的实施例的控制装置的混合动力车辆的构型示例的图。在发动机12和电动发电机(旋转电机)14之间设置有离合器13，并且电动发电机14经变速器16与驱动轮18联接。能使用能够以分级方式改变变速比G的有级变速器作为变速器16。在离合器13接合时，发动机12产生的动力能通过变速器16的变速传递到驱动轮18，并且能利用发动机12的动力来执行车辆的行驶。此外，通过电动发电机14的动力运转产生的动力能通过变速器16的变速传递到驱动轮18，并且能利用电动发电机14的动力来执行车辆的行驶。在电动发电机14的动力运转时，来自蓄电装置24的直流(DC)电力利用DC-DC变换器25升压，来自DC-DC变换器25的直流电力利用逆变器26变换为交流(例如，三相交流)，并且该交流电被供给到电动发电机14的线圈。电动发电机14的发电运转能利用驱动轮18或发动机12的动力来执行。在电动发电机14的发电运转时，电动发电机14的线圈的交流(AC)电力利用逆变器26变换为直流，并且来自逆变器26的直流电力利用DC-DC变换器25升压并对蓄电装置24充电。
指示由加速器开度传感器61检测出的加速器开度(加速器踏板的踏压量)AC的信号、指示由车速传感器62检测出的车速V的信号、指示由温度传感器63检测出的电动发电机14的温度τmg的信号和指示由气压传感器64检测出的电动发电机14周围的气压P的信号被输入给电子控制装置(ECU)40。电子控制装置40控制变速器16的变速比G以及DC-DC变换器25和逆变器26的开关驱动。DC-DC变换器25中的电压变换比通过DC-DC变换器25的开关驱动而被控制，由此DC-DC变换器25的输出电压(逆变器26的输入电压)VH被控制并且经逆变器26施加至电动发电机14的线圈的电压VH被控制。在以下说明中，将电压VH称为系统电压。此外，逆变器26的开关驱动被控制，由此电动发电机14的运转状态被控制。
电子控制装置40的功能图的一个示例在图2中被示出。运转模式选择单元41接收来自车辆的驾驶者的操作输入并选择发动机12和电动发电机14的运转模式。能选择通常模式、动力模式和经济模式作为该运转模式，在所述动力模式下发动机12和电动发电机14运转成使得车辆驱动力相比于通常模式更增加，在所述经济模式下发动机12和电动发电机14运转成使得车辆驱动时的能量消耗相比于通常模式更减少。
运转要求设定单元42基于由运转模式选择单元41选择的运转模式、加速器开度AC、车速V和蓄电装置24的残存容量SOC来设定变速器16的要求变速挡位段(要求变速比Gref)、发动机12的要求转矩Teref和电动发电机14的要求转矩Tmgref。由加速器开度传感器61检测出的值被用于加速器开度AC，由车速传感器62检测出的值被用于车速V，并且可由例如蓄电装置24的电流和电压来计算蓄电装置24的残存容量SOC。这里，车辆要求驱动力Tvref基于所选择的运转模式和加速器开度AC而被设定，并且发动机12和电动发电机14的驱动力分配基于蓄电装置24的残存容量SOC而被设定。此时，例如，如图3所示，车辆要求驱动力Tvref相对于加速器开度AC的特性在通常模式、动力模式和经济模式下是不同的。在动力模式下，针对相同加速器开度AC的车辆要求驱动力Tvref比通常模式大。在经济模式下，针对加速器开度AC的车辆要求驱动力Tvref小，使得车辆驱动时的能量消耗相比通常模式更减少。然后，基于所设定的车辆要求驱动力Tvref、驱动力分配和车速V来确定变速器16的要求变速挡位段、发动机12的要求转矩Teref和电动发电机14的要求转矩Tmgref。发动机12的效率根据发动机12的转速和转矩而改变，并且电动发电机14的效率根据电动发电机14的转速和转矩而改变。因此，变速器16的要求变速挡位段被选择成使得整个发动机12和电动发电机14的效率最高，并且发动机12的要求转矩Teref和电动发电机14的要求转矩Tmgref被确定。
电压指令设定单元43基于由运转要求设定单元42设定的电动发电机14的要求转矩Tmgref和气压P来设定系统电压(经逆变器26对电动发电机14的线圈的施加电压)的指令值VHref。由气压传感器64检测出的值能被用于气压P。这里，系统电压指令值VHref被设定成使得电动发电机14能产生等于或大于要求转矩Tmgref的转矩。此外，优选考虑DC-DC变换器25的损失来设定系统电压指令值VHref。
变速器控制单元44将变速器16的变速比G控制成使得变速器16的变速挡位段变成要求变速挡位段。开关控制单元45将DC-DC变换器25的开关驱动控制成使得系统电压VH变成指令值VHref，并且将逆变器26的开关驱动控制成使得电动发电机14的转矩Tmg变成要求转矩Tmgref。
在电动发电机14中，根据运转条件，例如，可能发生绝缘部位的放电，例如线圈和铁芯之间的短路或异相线圈之间的短路，即所谓的绝缘破坏。在下文中，将说明用于预测和抑制电动发电机14的绝缘破坏的控制。
在电动发电机14中，绝缘部位如线圈和铁芯或异相线圈之间的电势差Vins根据对线圈的施加电压(系统电压)VH、转速Nmg或转矩Tmg而改变。例如，如果对线圈的施加电压VH升高或线圈的电流Img增大且转矩Tmg增大，则绝缘部位之间的电势差Vins可能升高。此外，绝缘部位之间的电势差Vins可由于包括线圈的电路中发生共振而升高，这取决于转速Nmg(逆变器26的开关频率)的条件。如果绝缘部位之间的电势差Vins升高，则可能发生绝缘部位的放电(绝缘破坏)。因此，在电动发电机14中，在改变系统电压VH、转速Nmg和转矩Tmg的同时测量绝缘部位之间的电势差(最大值)Vins，由此在电子控制装置40的特性存储单元50中预先创建并存储表示绝缘部位之间的电势差(最大值)Vins与系统电压VH、转速Nmg和转矩Tmg的关系的应力特性脉谱图。在特定系统电压VH下的应力特性脉谱图的一个示例在图4中示出。在图4中，绝缘部位之间的电势差Vins变得相等的动作点(转速Nmg和转矩Tmg)被连接以设定等电势差线。电动发电机14在特定转速Nmg下能产生的最大转矩Tmgmax随着系统电压VH越低而变得越小。
使绝缘部位不发生放电(绝缘破坏)的电势差的上限值Vlim根据温度τmg或气压P而改变。例如，如果气压P变低或温度τmg变高，则可能发生放电。因此，在改变温度τmg和气压P的同时测量不发生放电的电势差的上限值Vlim，由此在电子控制装置40的特性存储单元50中预先创建并存储表示电势差的上限值Vlim与温度τmg和气压P的关系的强度特性脉谱图。强度特性脉谱图的一个示例在图5中示出。在图5的强度特性脉谱图中，电势差的上限值Vlim随着气压P升高而增大，并且电势差的上限值Vlim随着温度τmg降低而增大。
绝缘破坏判定单元46基于对电动发电机14的施加电压(系统电压)VH以及电动发电机14的转速Nmg和转矩Tmg来判定电动发电机14的绝缘破坏的发生。能使用系统电压指令值VHref或使用由电压传感器检测出的值作为系统电压VH。能使用由车速V和变速器16的变速比G计算出的值或使用由转速传感器检测出的值作为电动发电机14的转速Nmg。能使用要求转矩Tmgref或使用由线圈的电流Img计算出的值作为电动发电机14的转矩Tmg。绝缘破坏判定单元46基于系统电压VH、转速Nmg和转矩Tmg来推定电动发电机14的绝缘部位之间的电势差Vins。此时，在存储在特性存储单元50中的应力特性脉谱图中，计算与给定的系统电压VH、转速Nmg和转矩Tmg对应的绝缘部位之间的电势差Vins。此外，绝缘破坏判定单元46基于电动发电机14周围的气压P和电动发电机14的温度τmg来推定使绝缘部位不发生放电的电势差的上限值Vlim。由气压传感器64检测出的值能被用于气压P，而由温度传感器63检测出的值能被用于温度τmg。此时，在存储在特性存储单元50的强度特性脉谱图中，计算与给定的气压P和温度τmg对应的电势差的上限值Vlim。然后，绝缘破坏判定单元46将绝缘部位之间的电势差Vins与上限值(设定值)Vlim进行比较以判定电动发电机14中是否发生绝缘破坏。例如，当绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim时，判定为不发生绝缘破坏。当绝缘部位之间的电势差Vins大于上限值Vlim时，判定为发生绝缘破坏。当绝缘破坏判定单元46判定为发生绝缘破坏时，绝缘保护控制单元47执行用于抑制电动发电机14的绝缘破坏的绝缘保护控制。
这里，如果对电动发电机14的施加电压(系统电压)VH降低，则电动发电机14的绝缘部位之间的电势差Vins下降。如果系统电压VH降低，并且绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim，则能抑制电动发电机14的绝缘破坏。然而，如果系统电压VH降低，则由于电动发电机14能产生的最大转矩Tmgmax减小，故车辆的动力性能下降。特别地，在车辆的动力性能被给予优先的动力模式下，不希望车辆的动力性能下降。
如果变速器16的变速挡位段(变速比G)改变，例如，如图6所示，则电动发电机14的转速Nmg和转矩Tmg改变，由此电动发电机14的绝缘部位之间的电势差Vins改变。如果变速器16的变速比G改变，并且绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim，则能抑制电动发电机14的绝缘破坏。然而，如果变速器16的变速比G改变，则由于电动发电机14和发动机12的运转状态偏离高效率状态，故车辆驱动时的效率下降。特别地，在车辆的燃料效率被给予优先的经济模式下，不希望车辆驱动时的效率下降。
在本实施例中，绝缘保护控制单元47根据由运转模式选择单元41选择的运转模式而改变用于电动发电机14的绝缘保护控制的方法。在下文中，将说明用于每种运转模式下的绝缘保护控制的方法。
当绝缘破坏判定单元46在动力模式被选择为运转模式的状态下判定为发生绝缘破坏时，电子控制装置40执行图7的流程图所示的处理。在步骤S101中，绝缘破坏判定单元46判定是否存在绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的变速器16的变速挡位段(变速比G)。基于车辆要求驱动力Tvref、驱动力分配和车速V来计算与每个变速挡位段对应的电动发电机14的转速Nmg和要求转矩Tmgref。接下来，在应力特性脉谱图中，针对每个变速挡位段计算与所计算出的转速Nmg、要求转矩Tmgref和系统电压指令值VHref对应的绝缘部位之间的电势差Vins。然后，针对每个变速挡位段判定所计算出的绝缘部位之间的电势差Vins是否等于或小于上限值Vlim。当存在至少一个使绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的变速器16的变速挡位段时(当步骤S101的判定结果为“是”时)，判定为变速器16的变速比G的改变阻止绝缘破坏的发生，并且处理转到步骤S103。当在所有变速挡位段中绝缘部位之间的电势差Vins都大于上限值Vlim时(当步骤S101的判定结果为“否”时)，判定为即使变速器16的变速比G改变也发生绝缘破坏，并且处理转到步骤S102。
在步骤S102中，绝缘破坏判定单元46判定在电动发电机14能产生要求转矩Tmgref的范围内是否存在绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的系统电压VH。此时，在步骤S101中与使绝缘部位之间的电势差Vins最小的变速挡位段对应地设定转速Nmg和要求转矩Tmgref。这里，当在电动发电机14能产生要求转矩Tmgref的范围内降低系统电压指令值VHref时，在应力特性脉谱图中，针对每个系统电压指令值VHref计算与系统电压指令值VHref、转速Nmg和要求转矩Tmgref对应的绝缘部位之间的电势差Vins。然后，针对每个系统电压指令值VHref判定所计算出的绝缘部位之间的电势差Vins是否等于或小于上限值Vlim。当系统电压指令值VHref在电动发电机14能产生要求转矩Tmgref的范围内降低时，以及当绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim时(当步骤S102的判定结果为“是”时)，判定为系统电压VH的降低阻止绝缘破坏的发生，并且处理转到步骤S104。当即使系统电压指令值VHref在电动发电机14能产生要求转矩Tmgref的范围内降低绝缘部位之间的电势差Vins也变得大于上限值Vlim时(当步骤S102的判定结果为“否”时)，判定为即使系统电压VH降低也发生绝缘破坏，并且处理转到步骤S105。
在步骤S103中，绝缘保护控制单元47选择改变变速器16的变速比G的方法作为绝缘保护控制。这里，将绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的变速挡位段(变速比G)设定为变速器16的要求变速挡位段(要求变速比Gref)，并且与要求变速比Gref对应地设定要求转矩Tmgref。当存在多个使绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的变速挡位段时，例如，能选择使绝缘部位之间的电势差Vins最小的变速挡位段作为变速器16的要求变速挡位段。或者，能选择多个使绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的变速挡位段之中整个发动机12和电动发电机14的效率最高的变速挡位段作为变速器16的要求变速挡位段。变速器控制单元44执行控制以使得变速器16的变速比G变成由绝缘保护控制单元47设定的要求变速比Gref。因此，通过使绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim，抑制了绝缘破坏。开关控制单元45执行控制以使得系统电压VH变成由电压指令设定单元43设定的指令值VHref，并且执行控制以使得电动发电机14的转矩Tmg变成由绝缘保护控制单元47设定的要求转矩Tmgref。
在步骤S104中，绝缘保护控制单元47选择降低系统电压VH的方法作为绝缘保护控制。这里，将在电动发电机14能产生要求转矩Tmgref的范围内绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的系统电压VH设定为系统电压指令值VHref。此时，将在步骤S101中使绝缘部位之间的电势差Vins最小的变速比G设定为变速器16的要求变速比Gref，并且与要求变速比Gref对应地设定要求转矩Tmgref。变速器控制单元44执行控制以使得变速器16的变速比G变成由绝缘保护控制单元47设定的要求变速比Gref。开关控制单元45执行控制以使得系统电压VH变成由绝缘保护控制单元47设定的指令值VHref，并且执行控制以使得电动发电机14的转矩Tmg变成由绝缘保护控制单元47设定的要求转矩Tmgref。因此，通过使绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim，抑制了绝缘破坏。
在步骤S105中，绝缘保护控制单元47选择限制电动发电机14的转矩Tmg的方法作为绝缘保护控制。这里，降低系统电压指令值VHref，直至绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim。此时，将在步骤S101中使绝缘部位之间的电势差Vins最小的变速比G设定为变速器16的要求变速比Gref。变速器控制单元44执行控制以使得变速器16的变速比G变成由绝缘保护控制单元47设定的要求变速比Gref。开关控制单元45执行控制以使得系统电压VH变成由绝缘保护控制单元47设定的指令值VHref。因此，通过使绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim，抑制了绝缘破坏。然而，电动发电机14的转矩Tmg根据系统电压VH被限制为等于或小于最大转矩Tmgmax，并且变得小于基于车辆要求驱动力Tvref和要求变速比Gref而设定的要求转矩Tmgref。
当绝缘破坏判定单元46在经济模式被选择为运转模式的状态下判定为发生绝缘破坏时，电子控制装置40执行图8的流程图所示的处理。在步骤S201中，绝缘破坏判定单元46判定在电动发电机14能产生要求转矩Tmgref的范围内是否存在绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的系统电压VH。这里，当在电动发电机14能产生由运转要求设定单元42设定的要求转矩Tmgref的范围内降低系统电压指令值VHref时，在应力特性脉谱图中，针对每个系统电压指令值VHref计算与系统电压指令值VHref、转速Nmg和要求转矩Tmgref对应的绝缘部位之间的电势差Vins。然后，针对每个系统电压指令值VHref判定所计算出的绝缘部位之间的电势差Vins是否等于或小于上限值Vlim。当步骤S201的判定结果为“是”时，判定为系统电压VH的降低阻止绝缘破坏的发生，并且处理转到步骤S202。当步骤S201的判定结果为“否”时，判定为即使系统电压VH降低也发生绝缘破坏，并且处理转到步骤S203。
在步骤S202中，绝缘保护控制单元47选择降低系统电压VH的方法作为绝缘保护控制。这里，将在电动发电机14能产生要求转矩Tmgref的范围内绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的系统电压VH设定为系统电压指令值VHref。变速器控制单元44执行控制以使得变速器16的变速比G变成由运转要求设定单元42设定的要求变速比Gref。开关控制单元45执行控制以使得系统电压VH变成由绝缘保护控制单元47设定的指令值VHref，并且执行控制以使得电动发电机14的转矩Tmg变成由运转要求设定单元42设定的要求转矩Tmgref。因此，通过使绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim，抑制了绝缘破坏。
在步骤S203中，绝缘保护控制单元47选择限制电动发电机14的转矩Tmg的方法作为绝缘保护控制。这里，降低系统电压指令值VHref，直至绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim。变速器控制单元44执行控制以使得变速器16的变速比G变成由运转要求设定单元42设定的要求变速比Gref。开关控制单元45执行控制以使得系统电压VH变成由绝缘保护控制单元47设定的指令值VHref。因此，通过使绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim，抑制了绝缘破坏。然而，电动发电机14的转矩Tmg根据系统电压VH被限制为等于或小于最大转矩Tmgmax，并且变得小于由运转要求设定单元42设定的要求转矩Tmgref。
当绝缘破坏判定单元46在通常模式被选择为运转模式的状态下判定为发生绝缘破坏时，电子控制装置40执行图9的流程图所示的处理。在步骤S301中，类似于步骤S201，绝缘破坏判定单元46判定在电动发电机14能产生要求转矩Tmgref的范围内是否存在绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的系统电压VH。当步骤S301的判定结果为“是”时，判定为系统电压VH的降低阻止绝缘破坏的发生，并且处理转到步骤S303。当步骤S301的判定结果为“否”时，判定为即使系统电压VH降低也发生绝缘破坏，并且处理转到步骤S302。
在步骤S302中，类似于步骤S101，绝缘破坏判定单元46判定是否存在绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的变速器16的变速挡位段。此时，可在电动发电机14能产生要求转矩Tmgref的范围内降低系统电压指令值VHref。当步骤S302的判定结果为“是”时，判定为变速器16的变速比G的改变阻止绝缘破坏的发生，并且处理转到步骤S304。当步骤S302的判定结果为“否”时，判定为即使变速器16的变速比G改变也发生绝缘破坏，并且处理转到步骤S305。
在步骤S303中，绝缘保护控制单元47选择降低系统电压VH的方法作为绝缘保护控制。这里，将在电动发电机14能产生要求转矩Tmgref的范围内绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的系统电压VH设定为系统电压指令值VHref。变速器控制单元44执行控制以使得变速器16的变速比G变成由运转要求设定单元42设定的要求变速比Gref。开关控制单元45执行控制以使得系统电压VH变成由绝缘保护控制单元47设定的指令值VHref，并且执行控制以使得电动发电机14的转矩Tmg变成由运转要求设定单元42设定的要求转矩Tmgref。因此，通过使绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim，抑制了绝缘破坏。
在步骤S304中，绝缘保护控制单元47选择改变变速器16的变速比G的方法作为绝缘保护控制。这里，将绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim的变速挡位段设定为变速器16的要求变速挡位段，并且与要求变速比Gref对应地设定要求转矩Tmgref。此时，可在电动发电机14能产生要求转矩Tmgref的范围内降低系统电压指令值VHref。变速器控制单元44执行控制以使得变速器16的变速比G变成由绝缘保护控制单元47设定的要求变速比Gref。因此，通过使绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim，抑制了绝缘破坏。开关控制单元45执行控制以使得系统电压VH变成由绝缘保护控制单元47设定的指令值VHref，并且执行控制以使得电动发电机14的转矩Tmg变成由绝缘保护控制单元47设定的要求转矩Tmgref。
在步骤S305中，绝缘保护控制单元47选择限制电动发电机14的转矩Tmg的方法作为绝缘保护控制。这里，降低系统电压指令值VHref，直至绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim。此时，将在步骤S302中使绝缘部位之间的电势差Vins最小的变速比G设定为变速器16的要求变速比Gref。变速器控制单元44执行控制以使得变速器16的变速比G变成由绝缘保护控制单元47设定的要求变速比Gref。开关控制单元45执行控制以使得系统电压VH变成由绝缘保护控制单元47设定的指令值VHref。因此，通过使绝缘部位之间的电势差Vins等于或小于上限值Vlim，抑制了绝缘破坏。然而，电动发电机14的转矩Tmg根据系统电压VH被限制为等于或小于最大转矩Tmgmax，并且变得小于基于车辆要求驱动力Tvref和要求变速比Gref而设定的要求转矩Tmgref。
当绝缘破坏判定单元46判定为不发生绝缘破坏时，变速器控制单元44执行控制以使得变速器16的变速比G变成由运转要求设定单元42设定的要求变速比Gref。然后，开关控制单元45执行控制以使得电动发电机14的转矩Tmg变成由运转要求设定单元42设定的要求转矩Tmgref，并且执行控制以使得系统电压VH变成由电压指令设定单元43设定的指令值VHref。
根据图7的流程图中的处理，当在动力模式被选择的状态下执行绝缘保护控制时，在绝缘破坏判定单元46判定为变速器16的变速比G的改变阻止绝缘破坏的发生时，绝缘保护控制单元47选择改变变速器16的变速比G的方法作为绝缘保护控制。当绝缘破坏判定单元46判定为即使变速器16的变速比G改变也发生绝缘破坏并且对电动发电机14的施加电压(系统电压)VH的降低阻止绝缘破坏的发生时，绝缘保护控制单元47选择降低系统电压VH的方法作为绝缘保护控制。当绝缘破坏判定单元46判定为即使系统电压VH降低也发生绝缘破坏时，绝缘保护控制单元47选择限制电动发电机14的转矩Tmg的方法作为绝缘保护控制。亦即，在绝缘保护控制单元47中，在动力模式被选择的状态下按变速器16的变速比G的改变、对电动发电机14的施加电压(系统电压)VH的降低和电动发电机14的转矩限制的顺序来设定绝缘保护控制的优先次序。这样，在车辆的动力性能被给予优先的动力模式下，通过变速比G的改变而进行的绝缘保护控制优先于通过系统电压VH的降低而进行的绝缘保护控制被执行，由此能在尽量抑制车辆的动力性能下降的同时抑制电动发电机14的绝缘破坏并且执行构件保护。
根据图8的流程图中的处理，当在经济模式被选择的状态下执行绝缘保护控制时，在绝缘破坏判定单元46判定为对电动发电机14的施加电压(系统电压)VH的降低阻止绝缘破坏的发生时，绝缘保护控制单元47选择降低系统电压VH的方法作为绝缘保护控制。当绝缘破坏判定单元46判定为即使系统电压VH降低也发生绝缘破坏时，绝缘保护控制单元47选择限制电动发电机14的转矩Tmg的方法作为绝缘保护控制。亦即，在绝缘保护控制单元47中，在经济模式被选择的状态下按对电动发电机14的施加电压(系统电压)VH的降低和电动发电机14的转矩限制的顺序来设定绝缘保护控制的优先次序。这样，在车辆的燃料效率被给予优先的经济模式下，不执行通过变速器16的变速比G的改变而进行的绝缘保护控制，由此能在高效率状态下维持电动发电机14和发动机12的运转状态并防止车辆驱动时的效率下降。然后，通过系统电压VH的降低来执行绝缘保护控制，由此能在抑制车辆的燃料效率下降的同时抑制电动发电机14的绝缘破坏。
根据图9的流程图中的处理，当在通常模式被选择的状态下执行绝缘保护控制时，在绝缘破坏判定单元46判定为对电动发电机14的施加电压(系统电压)VH的降低阻止绝缘破坏的发生时，绝缘保护控制单元47选择降低系统电压VH的方法作为绝缘保护控制。当绝缘破坏判定单元46判定为即使系统电压VH降低也发生绝缘破坏并且变速器16的变速比G的改变阻止绝缘破坏的发生时，绝缘保护控制单元47选择改变变速器16的变速比G的方法作为绝缘保护控制。当绝缘破坏判定单元46判定为即使变速器16的变速比G改变也发生绝缘破坏时，绝缘保护控制单元47选择限制电动发电机14的转矩Tmg的方法作为绝缘保护控制。亦即，在绝缘保护控制单元47中，在通常模式被选择的状态下按对电动发电机14的施加电压(系统电压)VH的降低、变速器16的变速比G的改变和电动发电机14的转矩限制的顺序来设定绝缘保护控制的优先次序。这样，在通常模式下，通过系统电压VH的降低而进行的绝缘保护控制优先于通过变速比G的改变而进行的绝缘保护控制被执行，由此能在尽量抑制车辆的燃料效率下降的同时抑制电动发电机14的绝缘破坏。
因此，根据以上说明的本实施例，能在尽量抑制在每种运转模式下所需的车辆性能下降的同时抑制电动发电机14的绝缘破坏。
在本实施例中，能根据电动发电机14的运转条件基于系统电压VH以及电动发电机14的转速Nmg和转矩Tmg以高精度测量电动发电机14的绝缘部位之间的电势差Vins。此外，能根据电动发电机14的环境条件基于电动发电机14周围的气压P和电动发电机14的温度τmg以高精度测量使绝缘部位不发生放电的电势差的上限值Vlim。然后，将绝缘部位之间的电势差Vins与上限值Vlim进行比较，由此能根据电动发电机14的运转条件或环境条件以高精度预测电动发电机14的绝缘破坏的发生。
本发明能适用的车辆不限于具有图1所示的构型的混合动力车辆。例如，本发明能适用于发动机12被省略并且电动发电机14的动力能通过变速器16的变速传递到驱动轮18的电动车辆。这样，本发明能适用于任何车辆，只要旋转电机的动力能通过变速器的变速传递到驱动轮即可。
尽管已说明了用于实施本发明的模式，但本发明不限于该实施方式，而是能以各种模式实施而不脱离本发明的范围和精神。

Claims (6)

1.一种用于车辆的控制装置，所述车辆能够通过变速器(16)的变速来将旋转电机(14)的动力传递到驱动轮(18)，所述控制装置的特征在于包括：
电子控制单元(40)，所述电子控制单元配置成
(i)选择通常模式和动力模式作为所述旋转电机的运转模式，在所述动力模式下所述旋转电机运转成使得车辆驱动力相比于所述通常模式更增加，
(ii)在所述电子控制单元判定为所述旋转电机的绝缘破坏发生时执行所述旋转电机的绝缘保护控制，并且
(iii)在所述动力模式被选择为所述运转模式的状态下按所述变速器的变速比的改变、对所述旋转电机的施加电压的降低和所述旋转电机的转矩限制的顺序来设定所述绝缘保护控制的优先次序。
2.根据权利要求1所述的控制装置，
其特征在于，当在所述动力模式被选择为所述运转模式的状态下执行所述绝缘保护控制时，所述电子控制单元配置成
(i)在所述电子控制单元判定为所述变速器的变速比的改变阻止绝缘破坏的发生时，改变所述变速器的变速比作为所述绝缘保护控制，
(ii)在所述电子控制单元判定为即使当所述变速器的变速比改变时也发生绝缘破坏并且对所述旋转电机的施加电压的降低阻止绝缘破坏的发生时，降低对所述旋转电机的施加电压作为所述绝缘保护控制，并且
(iii)在所述电子控制单元判定为即使当对所述旋转电机的施加电压降低时也发生绝缘破坏时，限制所述旋转电机的转矩作为所述绝缘保护控制。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，
其特征在于，所述电子控制单元配置成还选择经济模式作为所述旋转电机的运转模式，在所述经济模式下所述旋转电机运转成使得所述车辆驱动时的能量消耗相比于所述通常模式更减少，并且
在所述经济模式被选择为所述运转模式的状态下按对所述旋转电机的施加电压的降低和所述旋转电机的转矩限制的顺序来设定所述绝缘保护控制的优先次序。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，
其特征在于，所述电子控制单元配置成基于对所述旋转电机的施加电压以及所述旋转电机的转速和转矩来判定所述旋转电机的绝缘破坏的发生。
5.根据权利要求4所述的控制装置，
其特征在于，所述电子控制单元配置成
(i)基于对所述旋转电机的施加电压以及所述旋转电机的转速和转矩来推定所述旋转电机的绝缘部位之间的电势差，并且
(ii)将所述电势差与设定值进行比较以判定所述旋转电机中是否发生绝缘破坏。
6.根据权利要求5所述的控制装置，
其特征在于，所述电子控制单元配置成基于所述旋转电机周围的气压和所述旋转电机的温度来设定所述设定值。
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