混合动力车辆制造技术

本发明专利技术涉及混合动力车辆。当发动机(100)处于停止状态并且MG1转速(Nm1)不处于其中所述发动机(100)能够通过三相短路控制产生的拖曳扭矩(Tdr)起动的范围(Z)内时，ECU(300)执行自动变速器(40)的变速器控制，使得所述MG1转速(Nm1)落入所述范围(Z)内。

Hybrid vehicle

The present invention relates to a hybrid vehicle. When the engine is in a stopped state (100) and MG1 (Nm1) in which the speed of the engine (100) through the three-phase short circuit control drag torque generated (Tdr) starting in the range (Z), ECU (300) to perform automatic transmission (40) transmission control, so that the MG1 speed (Nm1) in the range (Z).

【技术实现步骤摘要】
混合动力车辆本非临时申请基于2015年9月10日在日本特许厅提交的日本专利申请No.2015-178322，其全部内容在此通过引用并入。
本专利技术涉及混合动力车辆，并且更具体地涉及当在形成驱动混合动力车辆中的电动发电机的逆变器的开关元件中发生短路故障时的控制。
技术介绍
已知一种混合动力车辆的构造，该混合动力车辆包括发动机、具有三相交流电(AC)马达的第一电动发电机、被构造成与车轮的驱动轴同步旋转的第二电动发电机以及行星齿轮机构。行星齿轮机构包括联接至第一电动发电机的太阳齿轮、联接至第二电动发电机的齿圈以及联接至发动机的齿轮架。驱动第一电动发电机的逆变器包括三相的驱动臂。这些驱动臂中的每一个都具有形成上臂的开关元件和形成下臂的开关元件。在这种混合动力车辆中，当在形成驱动第一电动发电机的逆变器的开关元件中发生短路故障时，过量的短路电流可能流经短路部分。因此，存在采取适当措施以便防止对装置的损伤的需求。例如，日本专利特开No.2010-12907公开了这样一种控制，其中当在驱动第一电动发电机的逆变器的一相或者两相中发生短路故障时，其余的相也被短路，以使驱动逆变器处于三相短路状态。因而，短路电流将跨多个路径分布，由此抑制在驱动逆变器及其外围装置中产生过量的热。
技术实现思路
在具有上述构造的混合动力车辆中，当在驱动第一电动发电机的逆变器的一相中发生短路故障时，通过控制驱动逆变器使逆变器处于三相短路状态而执行跛行回家运行。当驱动逆变器被控制成处于三相短路状态时，由于驱动第一电动发电机旋转时产生的反电动势，所以在停止第一电动发电机的旋转的方向上产生扭矩(制动扭矩)。这种扭矩也被称为“拖曳扭矩”。如果上述跛行回家运行被实施成在发动机处于停止状态下使用第二电动发电机的运行(所谓的马达运行)，则第一电动发电机在负方向上旋转。此时，第一电动发电机的转速由于拖曳扭矩而在正方向(朝着零的方向)上变化。因此，发动机被驱动成在正方向上旋转，以增大发动机转速。如果例如能够通过增大发动机转速而起动处于停止状态的发动机，则能够提高跛行回家能力。在上述混合动力车辆中，根据车速确定第二电动发电机的转速。因而，当发动机转速基本恒定(例如，当发动机处于停止状态)时，则也根据车速确定第一电动发电机的转速。通常，拖曳扭矩的大小取决于第一电动发电机的转速。因而，根据车速确定拖曳扭矩的大小。因此，期望的拖曳扭矩可能取决于车速而不固定，导致不能适当地增大发动机转速。结果，例如当发动机处于停止状态时，可能不能将发动机转速增大至能够起动发动机的转速。已经考虑到上述问题做出了本专利技术，并且本专利技术的目标在于提供一种在混合动力车辆中当驱动第一电动发电机的逆变器被控制成处于三相短路状态时允许发动机转速适当增大的技术。根据本专利技术的一方面的混合动力车辆包括：发动机；第一旋转电机，第一旋转电机包括三相AC马达；第二旋转电机，第二旋转电机被构造成向驱动轴输出动力；行星齿轮机构；逆变器；变速器；和控制器，控制器被构造成控制逆变器和变速器。行星齿轮机构包括联接至第一旋转电机的太阳齿轮、联接至第二旋转电机的齿圈和联接至发动机的齿轮架。逆变器包括三相的驱动臂，三相的驱动臂每个具有上臂和下臂，并且逆变器被构造成驱动第一旋转电机。变速器包括多个挡位，并且变速器被联接在第二旋转电机和驱动轴之间。控制器被构造成当发动机停止并且在三相的驱动臂的一相的上臂和下臂之一中发生短路故障时，执行三相短路控制，在三相短路控制中，在与具有短路故障的上臂或者下臂相同侧上，不具有短路故障的相的上臂或者下臂被短路。控制器被构造成当第一旋转电机的转速不处于特定范围内时，执行变速器的变速器控制，使得第一旋转电机的转速落入特定范围内，在特定范围中，发动机能够通过三相短路控制产生的扭矩而起动。根据上述构造，混合动力车辆设置有具有多个挡位的变速器。当这种变速器的挡位改变时，第二电动发电机的转速可以变化。因此，第一电动发电机的转速也可以变化。如上所述，上述扭矩(拖曳扭矩)的大小取决于第一电动发电机的转速。因此，在上述构造中，第一电动发电机的转速可以由变速器的变速器控制来控制，由此控制拖曳扭矩的大小。因此，能够适当地增大发动机转速。优选地，当执行变速器控制时，控制器被构造成对多个挡位中的两个或更多个挡位中的每个挡位，计算第一旋转电机的转速的预测值，该值是当切换到所述挡位时预测出来的。控制器被构造成选择预测值处于特定范围内的挡位的低速挡位。在列线图上，发动机转速的增大量不仅由上述扭矩的大小(换句话说，第一旋转电机的转速的增大量)确定，而且也由从第二旋转电机输出以便接收上述扭矩的反作用力的负扭矩的大小(换句话说，第二旋转电机的转速的减小量)确定。挡位的速度越低，第二旋转电机的转速越高，因而第二旋转电机的转速的减小量将更可能增大，因此，发动机转速的增大量将更可能增大。因此，根据上述构造，发动机能够更可靠地起动。当结合附图时，通过本专利技术的下文详细说明将更明白本专利技术的上述和其它目标、特征、方面和优点。附图说明图1是示意性地示出根据实施例的混合动力车辆的总体构造的方框图。图2是更详细地示出行星齿轮机构和自动变速器的构造的视图。图3是示出自动变速器的接合操作的表的视图。图4是示意性地示出混合动力车辆的电气系统的构造的方框图。图5是示出当已经在驱动第一电动发电机的逆变器中发生短路故障时的问题的视图。图6是示出驱动实施例中的驱动逆变器的控制的概要的视图。图7是示出当执行控制以产生三相短路状态时的每个旋转元件的行为的列线图。图8是表示拖曳扭矩和第一电动发电机的转速之间的关系的示例的视图。图9是示出根据实施例的混合动力车辆中的自动变速器的变速器控制的列线图。图10是示出根据实施例的混合动力车辆中的自动变速器的变速器控制的流程图。图11是示出图10中所示的挡位选择过程的流程图。具体实施方式下面将参考附图详细地描述本专利技术的实施例，其中相同或者相应部分由相同附图标记指示，并且将不重复其说明。<车辆构造>图1是示意性地示出根据本实施例的混合动力车辆的总体构造的方框图。参考图1，车辆1包括发动机100、电动发电机10、20、行星齿轮机构30、自动变速器40、车轮50、电池150、系统主继电器(SMR)160、电力控制单元(PCU)200和电子控制单元(ECU)300。发动机100是内燃机，诸如汽油发动机或者柴油发动机。发动机100响应于来自ECU300的控制信号产生用于使车辆1行驶的动力。发动机100产生的动力被输出至行星齿轮机构30。发动机100设置有发动机转速传感器410。发动机转速传感器410检测发动机100的转速(发动机转速)Ne，并且将指示检测结果的信号输出至ECU300。电动发电机10和20每个都是三相AC永磁体同步马达。在起动发动机100时，电动发电机(第一旋转电机)10使用电池150的电力来旋转发动机100的曲轴110。电动发电机10也能够使用来自发动机100的动力产生电力。电动发电机10产生的AC电力被PCU200转换为直流(DC)电力，并且充电到电池150中。马达发动机10产生的AC电力可以被供应给电动发电机20。电动发电机(第二旋转电机)20使用从电池150供应的电力和电动发电机10产生的电力的至少一个旋转行星齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力车辆，包括：发动机；第一旋转电机，所述第一旋转电机包括三相AC马达；第二旋转电机，所述第二旋转电机被构造成向驱动轴输出动力；行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括联接至所述第一旋转电机的太阳齿轮、联接至所述第二旋转电机的齿圈和联接至所述发动机的齿轮架；逆变器，所述逆变器包括三相的驱动臂，所述三相的驱动臂每个具有上臂和下臂，所述逆变器被构造成驱动所述第一旋转电机；变速器，所述变速器包括多个挡位，并且所述变速器被联接在所述第二旋转电机和所述驱动轴之间；以及控制器，所述控制器被构造成控制所述逆变器和所述变速器，所述控制器被构造成：当所述发动机停止并且在所述三相的驱动臂的一相的上臂和下臂之一中发生短路故障时，执行三相短路控制，在所述三相短路控制中，在与具有所述短路故障的上臂或者下臂相同侧上，不具有所述短路故障的相的上臂或者下臂被短路，并且当所述第一旋转电机的转速不处于特定范围内时，执行所述变速器的变速器控制，使得所述第一旋转电机的转速落入所述特定范围内，在所述特定范围中，所述发动机能够通过所述三相短路控制产生的扭矩而起动。

【技术特征摘要】
2015.09.10 JP 2015-1783221.一种混合动力车辆，包括：发动机；第一旋转电机，所述第一旋转电机包括三相AC马达；第二旋转电机，所述第二旋转电机被构造成向驱动轴输出动力；行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括联接至所述第一旋转电机的太阳齿轮、联接至所述第二旋转电机的齿圈和联接至所述发动机的齿轮架；逆变器，所述逆变器包括三相的驱动臂，所述三相的驱动臂每个具有上臂和下臂，所述逆变器被构造成驱动所述第一旋转电机；变速器，所述变速器包括多个挡位，并且所述变速器被联接在所述第二旋转电机和所述驱动轴之间；以及控制器，所述控制器被构造成控制所述逆变器和所述变速器，所述控制器被构造成：当所述发动...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田健司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP