CN108189830A - 混合动力汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合动力汽车，具备：发动机；第一电动机，通过旋转而产生反电动势；行星齿轮机构，三个旋转要素连接于与车轴连结的驱动轴、发动机及第一电动机；第二电动机，能够相对于驱动轴输入输出动力；第一变换器，驱动第一电动机；第二变换器，驱动第二电动机；及蓄电装置，在产生了无法使第一变换器及第二变换器正常工作的变换器故障的期间加速器受到了开启操作的退避行驶时，执行如下的第一控制：在对第一变换器及第二变换器进行了栅极切断的状态下，以使在蓄电装置流动的第一电流成为最大的方式控制发动机的转速。

Description

混合动力汽车
技术领域
本发明涉及混合动力汽车，详细地说，涉及发动机和两个电动机连接于行星齿轮机构的混合动力汽车。
背景技术
以往，作为这种混合动力汽车，提出了如下的混合动力汽车，其具备：发动机；第一电动机，通过旋转而产生反电动势；行星齿轮机构，三个旋转要素连接于与车轴连结的驱动轴、发动机及第一电动机；及第二电动机，向驱动轴输出动力(例如，参照专利文献1)。在该汽车中，在驱动第一电动机、第二电动机的变换器发生了故障时使发动机运转时，对变换器进行栅极切断并以在第一电动机产生反电动势的方式控制发动机的转速，由此，将在第一电动机产生反电动势时所产生的转矩作为驱动转矩向驱动轴输出而行驶。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-203116号公报
发明内容
发明所要解决的课题
关于在电动机产生反电动势时所产生的转矩，若使电动机的转速上升，则从反电动势超过了变换器的直流侧的电压时起产生并增加，在取极大值(峰值)以后逐渐减小。因而，要使电动机转矩成为最大，需要设为相对于变换器的直流侧的电压取极大值(峰值)的电动机转速。电动机的反电动势因电动机的制造偏差、电动机的温度、电压传感器的传感器误差等而变化，所以即使设为相对于变换器的直流侧的电压取极大值(峰值)的电动机转速，也无法使实际从电动机输出的转矩成为最大。
本发明的混合动力汽车的主要目的在于，在产生了变换器的故障时在对变换器进行了栅极切断的状态下利用在第一电动机产生反电动势时从第一电动机输出的转矩来进行退避行驶时，从第一电动机输出更大的转矩。
用于解决课题的技术方案
本发明的混合动力汽车为了达成上述的主要目的而采取了以下的技术方案。
本发明的混合动力汽车，具备：
发动机；
第一电动机，通过旋转而产生反电动势；
行星齿轮机构，三个旋转要素连接于与车轴连结的驱动轴、所述发动机及所述第一电动机；
第二电动机，能够相对于所述驱动轴输入输出动力；
第一变换器，驱动所述第一电动机；
第二变换器，驱动所述第二电动机；
蓄电装置，能够经由所述第一变换器及所述第二变换器与所述第一电动机及所述第二电动机进行电力的交换；及
控制装置，控制所述发动机、所述第一变换器及所述第二变换器，
其要旨在于，
在产生了无法使所述第一变换器及所述第二变换器正常工作的变换器故障的期间加速器受到了开启操作的退避行驶时，所述控制装置执行如下的第一控制：在对所述第一变换器及所述第二变换器进行了栅极切断的状态下，以使向所述蓄电装置流动的第一电流成为最大的方式控制所述发动机的转速。
在上述的本发明的混合动力汽车中，在第一变换器和/或第二变换器产生了故障的期间加速器受到了开启操作的退避行驶时，控制成对第一变换器及第二变换器进行了栅极切断的状态，在该状态下驱动发动机而带动第一电动机旋转。第一电动机通过旋转而产生反电动势，所以当该反电动势比第一变换器和/或第二变换器的直流侧的电压高时，从第一电动机输出转矩并且在蓄电装置流动电流而对蓄电装置进行充电。从第一电动机输出的转矩经由行星齿轮机构而作为驱动转矩向驱动轴输出，成为车辆的行驶用转矩。由于从第一电动机输出的转矩以第一电动机的反电动势为起因，所以对蓄电装置进行充电的电流越大则该转矩越大。因此，通过以使在蓄电装置流动的第一电流成为最大的方式控制发动机的转速，能够使从第一电动机输出的转矩成为最大。由此，在退避行驶时，能够从第一电动机输出更大的转矩。
在这样的本发明的混合动力汽车中，可以是，作为所述第一控制，所述控制装置基于对所述发动机的转速进行了增减时的所述第一电流的增减来以使所述第一电流成为最大的方式控制所述发动机的转速。例如，进行以下的(1)～(4)。这样一来，即使存在电动机的制造偏差、电动机的温度变化、电压传感器等的传感器误差等，也能够使第一电动机的转矩成为最大。
(1)在增加了发动机的转速时若第一电流增加，则进一步使发动机的转速增加。
(2)在增加了发动机的转速时若第一电流减小，则使发动机的转速减小。
(3)在减小了发动机的转速时若第一电流增加，则进一步使发动机的转速减小。
(4)在减小了发动机的转速时若第一电流减小，则使发动机的转速增加。
在本发明的混合动力汽车中，可以是，具备转换器，该转换器连接于与所述蓄电装置连接的第一电力线和与所述第一变换器及所述第二变换器连接的第二电力线，通过调整所述第二电力线的高电压侧电压而在所述第一电力线与所述第二电力线之间进行电力的交换，所述控制装置也控制所述转换器，在所述退避行驶时能够检测从所述第二电力线向所述第一电力线流动的第二电流并且能够检测所述高电压侧电压时，所述控制装置取代所述第一控制而执行如下的第二控制：在关闭了所述第一变换器及所述第二变换器的状态下，以使所述第一电动机以规定转速旋转的方式控制所述发动机的转速，并且以使所述第二电流成为最大的方式控制所述高电压侧电压。在具备这样的转换器的混合动力汽车中，当第一电动机的反电动势比第一变换器和/或第二变换器的直流侧的电压高时，经由转换器从第二电力线向第一电力线流动电流(第二电流)。该第二电流越大，则从第一电动机输出的转矩越大。另一方面，从第一电动机输出的转矩由反电动势与第二电力线的电压(高电压侧电压)的电位差确定。因此，通过将可认为来自第一电动机的转矩会成为最大的转速设为规定转速，以使第一电动机以规定转速旋转的方式控制发动机的转速，并且以使第二电流成为最大的方式控制高电压侧电压，能够使从第一电动机输出的转矩成为最大。在很多情况下，第一电力线不仅与蓄电装置连接，还为了向辅机供给电力而与DC/DC转换器等连接，所以第二控制与以使在蓄电装置流动的电流成为最大的方式控制发动机的转速的第一控制相比，能够高精度地从第一电动机输出更大的转矩。此外，高电压侧电压能够通过转换器来控制。
在该情况下，可以是，作为所述第二控制，所述控制装置基于对所述高电压侧电压进行了增减时的所述第二电流的增减来以使所述第二电流成为最大的方式控制所述高电压侧电压。即，进行以下的(5)～(8)。这样一来，即使存在电动机的制造偏差、电动机的温度变化、电压传感器等的传感器误差等，也能够使第一电动机的转矩成为最大。
(5)在增加了高电压侧电压时若第二电流增加，则进一步使高电压侧电压增加。
(6)在增加了高电压侧电压时若第二电流减小，则使高电压侧电压减小。
(7)在减小了高电压侧电压时若第二电流增加，则进一步使高电压侧电压减小。
(8)在减小了高电压侧电压时若第二电流减小，则使高电压侧电压增加。
在具备转换器的方案的本发明的混合动力汽车中，可以是，所述控制装置具有：第一控制部，根据驾驶员的操作来设定行驶用的驱动指令，并且基于所述驱动指令对所述发动机进行驱动控制，而且是所述第一控制的控制主体；和第二控制部，通过与所述第一控制部的通信来基于所述驱动指令控制所述第一变换器、所述第二变换器、及所述转换器，并且是所述第二控制的控制主体，在所述变换器故障由与所述第二控制部的通信的异常引起的故障时，所述第一控制部禁止由所述第二控制部进行的所述第二控制而执行所述第一控制。这样一来，即使在将控制装置分离成第一控制部和第二控制部而进行分散控制的情况下，也能够更适当地进行退避行驶。
附图说明
图1是示出实施例的混合动力汽车20的结构的概略的结构图。
图2是示出包括电动机MG1、MG2的电机驱动系统的结构的概略的结构图。
图3是示出由HVECU70执行的退避行驶设定处理的一例的流程图。
图4是示出由HVECU70执行的第一控制下的无变换器行驶时的处理的一例的流程图。
图5是示出由电动机ECU40执行的第二控制下的无变换器行驶时的处理的一例的流程图。
图6是示出电动机MG1的全波整流转矩、电动机MG1的转速及高电压侧电压VH之间的关系的一例的说明图。
图7是使用示出行星齿轮30的旋转要素中的转速与转矩的力学关系的列线图来进行说明的说明图。
图8是示出变形例的混合动力汽车20B的结构的概略的结构图。
具体实施方式
接下来，使用实施例对用于实施本发明的方式进行说明。图1是示出作为本发明的实施例的混合动力汽车20的结构的概略的结构图，图2是示出包括电动机MG1、MG2的电机驱动系统的结构的概略的结构图。如图1所示，实施例的混合动力汽车20具备发动机22、行星齿轮30、电动机MG1、MG2、变换器41、42、作为蓄电装置的蓄电池50、升压转换器55、系统主继电器56及混合动力用电子控制单元(以下，称作“HVECU”)70。
发动机22构成为以汽油、轻油等为燃料而输出动力的内燃机。该发动机22由发动机用电子控制单元(以下，称作“发动机ECU”)24进行运转控制。
虽然未图示，但发动机ECU24构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU之外，还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、及通信端口。从输入端口向发动机ECU24输入对发动机22进行运转控制所需的来自各种传感器的信号，例如来自检测发动机22的曲轴26的旋转位置的曲轴位置传感器23的曲轴角θcr等。从发动机ECU24经由输出端口输出用于对发动机22进行运转控制的各种控制信号。发动机ECU24经由通信端口与HVECU70连接。发动机ECU24基于来自曲轴位置传感器23的曲轴角θcr来运算发动机22的转速Ne。
行星齿轮30构成为单小齿轮式的行星齿轮机构。行星齿轮30的太阳轮与电动机MG1的转子连接。行星齿轮30的齿圈与经由差速齿轮38连结于驱动轮39a、39b的驱动轴36连接。行星齿轮30的齿轮架经由减震器28与发动机22的曲轴26连接。
电动机MG1构成为具有埋入有永磁体的转子和卷绕有三相线圈的定子的同步发电电动机，如上所述，转子连接于行星齿轮30的太阳轮。电动机MG2与电动机MG1同样地构成为具有埋入有永磁体的转子和卷绕有三相线圈的定子的同步发电电动机，转子连接于驱动轴36。
如图2所示，变换器41连接于高电压侧电力线54a。该变换器41具有六个晶体管T11～T16和反向地并联连接于晶体管T11～T16的六个二极管D11～D16。晶体管T11～T16以分别相对于高电压侧电力线54a的正极侧线和负极侧线成为源侧和漏侧的方式各两个地成对配置。另外，晶体管T11～T16的成对的晶体管彼此的连接点分别与电动机MG1的三相线圈(U相、V相、W相)的各相连接。因此，在对变换器41作用有电压时，通过利用电动机用电子控制单元(以下，称作“电动机ECU”)40调节成对的晶体管T11～T16的导通时间的比例，来在三相线圈形成旋转磁场，驱动电动机MG1旋转。变换器42与变换器41同样地连接于高电压侧电力线54a，具有六个晶体管T21～T26和六个二极管D21～D26。并且，在对变换器42作用有电压时，通过利用电动机ECU40调节成对的晶体管T21～T26的导通时间的比例，来在三相线圈形成旋转磁场，驱动电动机MG2旋转。
升压转换器55连接于与变换器41、42连接的高电压侧电力线54a和与蓄电池50连接的低电压侧电力线54b。该升压转换器55具有两个晶体管T31、T32、反向地并联连接于晶体管T31、T32的两个二极管D31、D32、及电抗器L。晶体管T31连接于高电压侧电力线54a的正极侧线。晶体管T32连接于晶体管T31和高电压侧电力线54a及低电压侧电力线54b的负极侧线。电抗器L连接于晶体管T31、T32彼此的连接点和低电压侧电力线54b的正极侧线。升压转换器55通过由电动机ECU40调节晶体管T31、T32的导通时间的比例，来将低电压侧电力线54b的电力升压并向高电压侧电力线54a供给，或者将高电压侧电力线54a的电力降压并向低电压侧电力线54b供给。在高电压侧电力线54a的正极侧线和负极侧线安装有平滑用的电容器57，在低电压侧电力线54b的正极侧线和负极侧线安装有平滑用的电容器58。
虽然未图示，但电动机ECU40构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU之外，还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、及通信端口。如图1所示，经由输入端口向电动机ECU40输入对电动机MG1、MG2、升压转换器55进行驱动控制所需的来自各种传感器的信号。作为向电动机ECU40输入的信号，例如可以举出来自检测电动机MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器(例如旋转变压器)43、44的旋转位置θm1、θm2、来自检测在电动机MG1、MG2的各相流动的电流的未图示的电流传感器的相电流Iu1、Iv1、Iu2、Iv2。另外，也可以举出来自安装于电容器57的端子间的电压传感器57a的电容器57的电压(高电压侧电力线54a的电压(高电压侧电压))VH、来自安装于电容器58的端子间的电压传感器58a的电容器58的电压(低电压侧电力线54b的电压(低电压侧电压))VL、来自安装于电抗器L的端子的电流传感器55a的在电抗器L流动的电流(电抗器电流)IL。从电动机ECU40经由输出端口输出对于变换器41、42的晶体管T11～T16、T21～T26的开关控制信号、对于升压转换器55的晶体管T31、T32的开关控制信号等。电动机ECU40经由通信端口与HVECU70连接。电动机ECU40基于来自旋转位置检测传感器43、44的电动机MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2来运算电动机MG1、MG2的电角度θe1、θe2、转速Nm1、Nm2。
蓄电池50例如构成为锂离子二次电池或镍氢二次电池，连接于低电压侧电力线54b。该蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下，称作“蓄电池ECU”)52管理。
虽然未图示，但蓄电池ECU52构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU之外，还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、及通信端口。经由输入端口向蓄电池ECU52输入对蓄电池50进行管理所需的来自各种传感器的信号。作为向蓄电池ECU52输入的信号，例如可以举出来自设置于蓄电池50的端子间的电压传感器51a的电压(蓄电池电压)VB、来自安装于蓄电池50的输出端子的电流传感器51b的电流(蓄电池电流)IB、来自安装于蓄电池50的温度传感器51c的温度(蓄电池温度)Tb。蓄电池ECU52经由通信端口与HVECU70连接。蓄电池ECU52基于来自电流传感器51b的蓄电池电流IB的累计值来运算蓄电比例SOC。蓄电比例SOC是能够从蓄电池50放出的电力的容量相对于蓄电池50的总容量的比例。
系统主继电器56设置于低电压侧电力线54b上的比电容器58靠蓄电池50侧处。该系统主继电器56通过由HVECU70进行通断控制来进行蓄电池50与升压转换器55的连接及连接的解除。
虽然未图示，但HVECU70构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU之外，还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、及通信端口。经由输入端口向HVECU70输入来自各种传感器的信号。作为向HVECU70输入的信号，例如可以举出来自点火开关80的点火信号、来自检测换档杆81的操作位置的档位传感器82的档位SP。另外，也可以举出来自检测加速器踏板83的踩踏量的加速器踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自检测制动器踏板85的踩踏量的制动器踏板位置传感器86的制动器踏板位置BP、来自车速传感器88的车速V。此外，作为档位SP，有驻车档(P档)、后退档(R档)、空档(N档)、前进档(D档)等。如上所述，HVECU70经由通信端口与发动机ECU24、电动机ECU40、蓄电池ECU52连接。
在这样构成的实施例的混合动力汽车20中，以伴随着发动机22的运转而行驶的混合动力行驶(HV行驶)模式或不伴随发动机22的运转而行驶的电动行驶(EV行驶)模式来行驶。
在HV行驶模式中，HVECU70基于加速器开度Acc和车速V来设定对行驶要求的(对驱动轴36要求的)要求转矩Td*，将所设定的要求转矩Td*乘以驱动轴36的转速Nd(电动机MG2的转速Nm2)来计算对行驶要求的(对驱动轴36要求的)要求功率Pd*。接下来，从要求功率Pd*减去基于蓄电池50的蓄电比例SOC的充放电要求功率Pb*(从蓄电池50放电时为正的值)来设定对车辆要求的(对发动机22要求的)要求功率Pe*。接着，以从发动机22输出要求功率Pe*并且向驱动轴36输出要求转矩Td*的方式，设定发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*、电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*。接下来，基于电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*、转速Nm1、Nm2来设定高电压侧电力线54a(电容器57)的目标电压VH*。然后，将发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*向发动机ECU24发送，并且将电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*、高电压侧电力线54a的目标电压VH*向电动机ECU40发送。发动机ECU24以基于目标转速Ne*和目标转矩Te*使发动机22运转的方式，进行发动机22的吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等。电动机ECU40以使电动机MG1、MG2按照转矩指令Tm1*、Tm2*驱动的方式进行变换器41、42的晶体管T11～T16、T21～T26的开关控制，并且以使高电压侧电力线54a的电压(高电压侧电压)VH成为目标电压VH*的方式进行升压转换器55的晶体管T31、T32的开关控制。
在EV行驶模式中，HVECU70基于加速器开度Acc和车速V来设定要求转矩Td*，对电动机MG1的转矩指令Tm1*设定值0，并且以向驱动轴36输出要求转矩Td*的方式设定电动机MG2的转矩指令Tm2*，基于电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*、转速Nm1、Nm2来设定高电压侧电力线54a的目标电压VH*。然后，将电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*、高电压侧电力线54a的目标电压VH*向电动机ECU40发送。由电动机ECU40进行的变换器41、42、升压转换器55的控制如上所述。
接着，对这样构成的实施例的混合动力汽车20的动作、尤其是产生了无法使变换器41、42正常工作的故障(变换器故障)时的退避行驶时的动作进行说明。作为变换器故障，可以举出由于在变换器41、42产生了故障而无法使变换器41、42正常工作的情况、由于在电动机ECU40与HVECU70的通信产生了异常而无法基于来自HVECU70的指令进行通过电动机ECU40实现的变换器41、42的工作的情况等。图3是示出在产生了变换器故障时由HVECU70执行的退避行驶设定处理的一例的流程图。该处理每规定时间(例如每数十msec)反复执行。
当执行退避行驶设定处理时，HVECU70首先判定是否产生了变换器故障(步骤S100)。在判定为未产生变换器故障时，判断为不需要本处理，结束本处理。在判定为产生了变换器故障时，对变换器41、42进行栅极切断(步骤S110)，判定发动机22是否处于运转中(步骤S120)。在判定为发动机22处于停止中时，判断为不需要本处理，结束本处理。在判定为发动机22处于运转中时，判定变换器故障是否是以电动机ECU40与HVECU70的通信异常为起因的故障(步骤S130)。在判定为变换器故障不是以电动机ECU40与HVECU70的通信异常为起因的故障时，作为退避行驶，实施图4所例示的第一控制下的无变换器行驶(步骤S150)，结束本处理。另一方面，在判定为变换器故障是以电动机ECU40与HVECU70的通信异常为起因的故障时，判定电流传感器55a、电压传感器57a是否正常(步骤S140)，在判定为电流传感器55a、电压传感器57a正常时，将以使电动机MG1的转速Nm1成为预先设定的规定转速Nset的方式控制发动机22的转速Ne的控制信号向发动机ECU24发送(步骤S160)，实施图5所例示的第二控制下的无变换器行驶(步骤S170)，结束本处理。在判定为电流传感器55a或电压传感器57a不正常时，实施图4所例示的第一控制下的无变换器行驶(步骤S150)，结束本处理。
第一控制下的无变换器行驶通过由HVECU70执行图4的第一控制来进行。在第一控制中，HVECU70首先判定是否加速器踏板83被踩踏而设为了加速器开启(步骤S200)。在判定为未设为加速器开启时，判断为不需要驱动转矩，结束本处理。
在判定为设为了加速器开启时，判定处理判定标志F1是否是值0(步骤S210)。判定处理标志F1是在该第一控制中设定的标志，作为初始值而被设定了值0。在判定为处理判定标志F1是值0时，使发动机22的转速Ne上升增减转速ΔN(步骤S220)，输入来自电流传感器51b的蓄电池电流IB(步骤S230)，判定蓄电池电流IB是否增加了(步骤S240)。在判定为蓄电池电流IB增加了时，对处理判定标志F1设定值0(步骤S250)，结束本处理。另一方面，在判定为蓄电池电流IB未增加即减小了时，对处理判定标志F1设定值1(步骤S260)，结束本处理。因此，在持续设为加速器开启且判定为蓄电池电流IB正在增加的期间，反复执行步骤S200～S250，发动机22的转速Ne每次上升增减转速ΔN。
在步骤S210中判定为处理判定标志F1不是值0即是值1时，使发动机22的转速Ne下降增减转速ΔN(步骤S270)，输入来自电流传感器51b的蓄电池电流IB(步骤S280)，判定蓄电池电流IB是否增加了(步骤S290)。在判定为蓄电池电流IB增加了时，对处理判定标志F1设定值1(步骤S300)，结束本处理。另一方面，在判定为蓄电池电流IB未增加即减小了时，对处理判定标志F1设定值0(步骤S310)，结束本处理。因此，在持续设为加速器开启且判定为蓄电池电流IB正在增加的期间，反复执行步骤S200、S210、S270～S300，发动机22的转速Ne每次下降增减转速ΔN。
通过这样的第一控制，发动机22的转速Ne收敛于蓄电池电流IB成为最大的转速。蓄电池电流IB是伴随于发动机22的运转而带动电动机MG1旋转，由于电动机MG1的反电动势而从高电压侧电力线54a经由升压转换器55及低电压侧电力线54b向蓄电池50流动的电流。因而，蓄电池电流IB越大则电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)越大。因此，第一控制是以使蓄电池电流IB成为最大的方式控制发动机22的转速Ne的控制，换言之，是以使电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大的方式控制发动机22的转速Ne的控制。电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)根据电动机MG1的反电动势与高电压侧电压VH的电位差而决定，但如图6所示，电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大的电动机MG1的转速根据高电压侧VH而不同。另外，即使是相同的高电压侧电压VH，也会由于电动机MG1的制造偏差、电动机MG1的温度、电压传感器的传感器误差等而使得电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大的电动机MG1的转速不同。在实施例中，考虑这样的情况，为了使电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大而进行第一控制。此外，之所以在加速器开启时使电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大，是因为与能够使变换器41正常工作时相比，无法从电动机MG1输出太大的再生转矩。
图7是使用列线图来进行说明的说明图，该列线图示出利用通过使电动机MG1产生逆电动势而产生的全波整流转矩(再生转矩)行驶时的行星齿轮30的旋转要素中的转速与转矩的力学关系。图中，左侧的S轴表示电动机MG1的转速Nm1即太阳轮的转速，C轴表示发动机22的转速Ne即齿轮架的转速，R轴表示电动机MG2的转速Nm2即齿圈的转速Nr。另外，R轴上的粗线箭头表示从电动机MG1输出并经由行星齿轮30作用于驱动轴36的转矩。如图所示，通过使电动机MG1产生逆电动势而产生的全波整流转矩经由行星齿轮30作用于驱动轴36，利用该驱动转矩来行驶。
第二控制下的无变换器行驶通过由电动机ECU40执行图5的第二控制来进行。在第二控制中，如在图3的退避行驶设定处理中所说明那样，以使电动机MG1的转速Nm1成为预先设定的规定转速Nset的方式来控制发动机22的转速Ne。在此，规定转速Nset是在作为高电压侧电压VH而预先设定的电压V1(例如，350V等)时使电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大的电动机MG1的转速(例如，6500rpm等)。
当执行第二控制时，电动机ECU40首先判定是否加速器踏板83被踩踏而设为了加速器开启(步骤S400)。在判定为未设为加速器开启时，判断为不需要驱动转矩，结束本处理。
在判定为设为了加速器开启时，判定处理判定标志F2是否是值0(步骤S410)。判定处理标志F2是在该第二控制中设定的标志，作为初始值而被设定了值0。在判定为处理判定标志F2是值0时，使高电压侧电压VH上升增减电压ΔV(步骤S420)，输入来自电流传感器55a的电抗器电流IL(步骤S430)，判定电抗器电流IL是否增加了(步骤S440)。在判定为电抗器电流IL增加了时，对处理判定标志F2设定值0(步骤S450)，结束本处理。另一方面，在判定为电抗器电流IL未增加即减小了时，对处理判定标志F2设定值1(步骤S460)，结束本处理。因此，在持续设为加速器开启且判定为电抗器电流IL正在增加的期间，反复执行步骤S400～S450，高电压侧电压VH每次上升增减电压ΔV。此外，高电压侧电压VH的控制可以由升压转换器55进行。
在步骤S410中判定为处理判定标志F2不是值0即是值1时，使高电压侧电压VH下降增减电压ΔV(步骤S470)，输入来自电流传感器55a的电抗器电流IL(步骤S480)，判定电抗器电流IL是否增加了(步骤S490)。在判定为电抗器电流IL增加了时，对处理判定标志F2设定值1(步骤S500)，结束本处理。另一方面，在判定为电抗器电流IL未增加即减小了时，对处理判定标志F2设定值0(步骤S510)，结束本处理。因此，在持续设为加速器开启且判定为电抗器电流IL正在增加的期间，反复执行步骤S400、S410、S470～S500，高电压侧电压VH每次下降增减电压ΔV。
通过这样的第二控制，高电压侧电压VH收敛于电抗器电流IL成为最大的电压。电抗器电流IL是由于电动机MG1的反电动势而从高电压侧电力线54a经由升压转换器55向低电压侧电力线54b流动的电流。因而，电抗器电流IL越大则电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)越大。因此，第二控制是在使电动机MG1的转速Nm1成为了规定转速Nset的状态下以使电抗器电流IL成为最大的方式控制高电压侧电压VH的控制，换言之，是以使电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大的方式控制高电压侧电压VH的控制。如上所述，电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)由电动机MG1的反电动势与高电压侧电压VH的电位差决定，但如图6所示，电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大的电动机MG1的转速根据高电压侧VH而不同。另外，即使是相同的高电压侧电压VH，也会由于电动机MG1的制造偏差、电动机MG1的温度、电压传感器的传感器误差等而使得电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大的电动机MG1的转速不同。在实施例中，考虑这样的情况，为了使电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大而进行第二控制。
代替第一控制而执行第二控制是为了以高于第一控制的精度使电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大。在低电压侧电力线54b上有时安装有图1中未图示的用于向作为辅机等的电源的辅机用蓄电池进行电力供给的DC/DC转换器，或者安装有用于向乘员室的空调的压缩机进行电力供给的DC/AC转换器，在该情况下，基于电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)的电流与蓄电池电流IB会产生背离。另一方面，基于电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)的电流与电抗器电流IL不会产生背离。因而，第二控制能够以高的精度使电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大。因此，在能够执行第二控制下的无变换器行驶时，优选执行第二控制。
在变换器故障是以HVECU70与电动机ECU40的通信异常为起因的故障时，由于通信异常，无法从HVECU70向电动机ECU40发送升压转换器55的控制指令，所以无法执行第二控制。另外，即使在变换器故障不是以HVECU70与电动机ECU40的通信异常为起因的故障时，如果在电流传感器55a和/或电压传感器57a不正常时也无法执行第二控制。在实施例中，在这些情况下，虽然与第二控制相比精度会降低，但为了避免无法进行退避行驶而执行第一控制。
在以上说明的实施例的混合动力汽车20中，在变换器故障是以HVECU70与电动机ECU40的通信异常为起因的故障时，或者虽然变换器故障不是以HVECU70与电动机ECU40的通信异常为起因的故障但电流传感器55a和/或电压传感器57a不正常的情况下，对变换器41、42进行栅极切断，以使蓄电池电流IB成为最大的方式控制发动机22的转速Ne。由此，能够使电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大。其结果，在退避行驶时，能够从电动机MG1输出更大的转矩。
另外，在实施例的混合动力汽车20中，在变换器故障不是以HVECU70与电动机ECU40的通信异常为起因的故障时电流传感器55a、电压传感器57a正常工作时，对变换器41、42进行栅极切断，在使电动机MG1的转速Nm1成为了规定转速Nset的状态下，以使电抗器电流IL成为最大的方式控制高电压侧电压VH。由此，能够使电动机MG1的全波整流转矩(再生转矩)成为最大。其结果，在退避行驶时，能够从电动机MG1输出更大的转矩。
在实施例的混合动力汽车20中，在变换器故障不是以HVECU70与电动机ECU40的通信异常为起因的故障时电流传感器55a、电压传感器57a正常工作时，实施第二控制下的无变换器行驶。但是，也可以是，在变换器故障时，无论故障的要因如何，都始终实施第一控制下的无变换器行驶作为退避行驶。
在实施例中，将本发明应用于在蓄电池50与变换器41、42之间具备升压转换器55的混合动力汽车20，但也可以如图8的变形例的混合动力汽车20B所示那样不具备升压转换器55。在该情况下，在变换器故障时，始终实施第一控制下的无变换器行驶作为退避行驶即可。
对实施例的主要要素与用于解决课题的技术方案一栏所记载的发明的主要要素的对应关系进行说明。在实施例中，发动机22相当于“发动机”，电动机MG1相当于“第一电动机”，行星齿轮30相当于“行星齿轮机构”，电动机MG2相当于“第二电动机”，变换器41相当于“第一变换器”，变换器42相当于“第二变换器”，蓄电池50相当于“蓄电装置”，HVECU70、发动机ECU24、电动机ECU40及蓄电池ECU52相当于“控制装置”。另外，低电压侧电力线54b相当于“第一电力线”，高电压侧电力线54a相当于“第二电力线”，升压转换器55相当于“转换器”。而且，HVECU70、发动机ECU24及蓄电池ECU52相当于“第一控制部”，电动机ECU40相当于“第二控制部”。此外，蓄电池电流IB相当于“第一电流”，电抗器电流IL相当于“第二电流”。
此外，由于实施例是用于对用于实施用于解决课题的技术方案一栏所记载的发明的方式进行具体说明的一例，所以实施例的主要要素与用于解决课题的技术方案一栏所记载的发明的主要要素的对应关系不对用于解决课题的技术方案一栏所记载的发明的要素进行限定。即，关于用于解决课题的技术方案一栏所记载的发明的解释应该基于该栏的记载来进行，实施例不过是用于解决课题的技术方案一栏所记载的发明的具体一例。
以上，虽然使用实施例对用于实施本发明的方式进行了说明，但本发明不受这样的实施例任何限定，当然能够在不脱离本发明的要旨的范围内以各种方式来实施。
产业上的可利用性
本发明可利用于混合动力汽车的制造产业等。

Claims (7)

1.一种混合动力汽车，具备：
发动机；
第一电动机，通过旋转而产生反电动势；
行星齿轮机构，三个旋转要素连接于与车轴连结的驱动轴、所述发动机及所述第一电动机；
第二电动机，能够相对于所述驱动轴输入输出动力；
第一变换器，驱动所述第一电动机；
第二变换器，驱动所述第二电动机；
蓄电装置，能够经由所述第一变换器及所述第二变换器与所述第一电动机及所述第二电动机进行电力的交换；及
控制装置，控制所述发动机、所述第一变换器及所述第二变换器，
其中，
在产生了无法使所述第一变换器及所述第二变换器正常工作的变换器故障的期间加速器受到了开启操作的退避行驶时，所述控制装置执行如下的第一控制：在对所述第一变换器及所述第二变换器进行了栅极切断的状态下，以使向所述蓄电装置流动的第一电流成为最大的方式控制所述发动机的转速。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车，
作为所述第一控制，所述控制装置基于对所述发动机的转速进行了增减时的所述第一电流的增减来以使所述第一电流成为最大的方式控制所述发动机的转速。
3.根据权利要求2所述的混合动力汽车，
作为所述第一控制，所述控制装置通过如下方法来以使所述第一电流成为最大的方式控制所述发动机的转速：
在增加了所述发动机的转速时若所述第一电流增加，则进一步使所述发动机的转速增加，
在增加了所述发动机的转速时若所述第一电流减小，则使所述发动机的转速减小，
在减小了所述发动机的转速时若所述第一电流增加，则进一步使所述发动机的转速减小，
在减小了所述发动机的转速时若所述第一电流减小，则使所述发动机的转速增加。
4.根据权利要求1～3中任一项权利要求所述的混合动力汽车，具备转换器，该转换器连接于与所述蓄电装置连接的第一电力线和与所述第一变换器及所述第二变换器连接的第二电力线，通过调整所述第二电力线的高电压侧电压而在所述第一电力线与所述第二电力线之间进行电力的交换，
所述控制装置也控制所述转换器，
在所述退避行驶时能够检测从所述第二电力线向所述第一电力线流动的第二电流并且能够检测所述高电压侧电压时，所述控制装置取代所述第一控制而执行如下的第二控制：在关闭了所述第一变换器及所述第二变换器的状态下，以使所述第一电动机以规定转速旋转的方式控制所述发动机的转速，并且以使所述第二电流成为最大的方式控制所述高电压侧电压。
5.根据权利要求4所述的混合动力汽车，
作为所述第二控制，所述控制装置基于对所述高电压侧电压进行了增减时的所述第二电流的增减来以使所述第二电流成为最大的方式控制所述高电压侧电压。
6.根据权利要求5所述的混合动力汽车，
作为所述第二控制，所述控制装置通过如下方法来以使所述第二电流成为最大的方式控制所述高电压侧电压：
在增加了所述高电压侧电压时若所述第二电流增加，则进一步使所述高电压侧电压增加，
在增加了所述高电压侧电压时若所述第二电流减小，则使所述高电压侧电压减小，
在减小了所述高电压侧电压时若所述第二电流增加，则进一步使所述高电压侧电压减小，
在减小了所述高电压侧电压时若所述第二电流减小，则使所述高电压侧电压增加。
7.根据权利要求4～6中任一项权利要求所述的混合动力汽车，所述控制装置具有：第一控制部，根据驾驶员的操作来设定行驶用的驱动指令，并且基于所述驱动指令对所述发动机进行驱动控制，而且是所述第一控制的控制主体；和第二控制部，通过与所述第一控制部的通信来基于所述驱动指令控制所述第一变换器、所述第二变换器及所述转换器，并且是所述第二控制的控制主体，
在所述变换器故障是由第一控制部与所述第二控制部的通信的异常引起的故障时，所述第一控制部禁止由所述第二控制部进行的所述第二控制而执行所述第一控制。
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