混合动力车辆及其控制装置和控制方法制造方法及图纸

提供混合动力车辆及其控制装置和控制方法。当升压变换器具有异常时，通过切断升压变换器的门并且将电容器(高压系统电力线)的电压指令VH*设定成高于电池电压VB的预定电压VHset来执行无电池行驶。然后，在执行无电池行驶期间，当判定充电电流已经流过电池或者当判定电容器的电压(高压系统电压)VH已经接近电池电压VB时，判定升压变换器的上臂已经被短路。

Hybrid vehicle and its control device and control method

A hybrid vehicle and its control device and control method are provided. When the boost converter has an exception, the battery is performed by cutting off the door of the boost converter and setting the voltage instruction VH* of the capacitor (high voltage system power line) to a predetermined voltage VHset higher than the battery voltage VB. It is determined that the upper arm of the boost converter has been short circuited when it is determined that the charging current has passed through the battery or when the voltage of the capacitor (high voltage system voltage) VH is close to the battery voltage VB during the execution of the battery without battery driving.

【技术实现步骤摘要】
混合动力车辆及其控制装置和控制方法
本专利技术涉及一种混合动力车辆，并且更具体地，涉及如下一种混合动力车辆、用于该混合动力车辆的控制装置以及用于该混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆包括发动机、第一马达、行星齿轮机构、第二马达、第一逆变器、第二逆变器、蓄电装置和升压变换器。
技术介绍
作为包括用于行驶的马达、用于驱动马达的逆变器、连接到逆变器的平滑电容器和被连接到电池和逆变器的升压变换器的混合动力车辆，提出了一种判定升压变换器的上臂的故障的混合动力车辆(例如，参见日本专利申请公开No.2008-312306)。混合动力车辆基于电容器的电压是否超过阈值来判定升压变换器的上臂是否具有切断故障(打开故障)。当判定上臂具有切断故障时，混合动力车辆阻止电池的充电，并且在该状态下，通过电池的电力来驱动马达从而以跛行回家模式行驶。
技术实现思路
然而，对于上述混合动力车辆，虽然描述了升压变换器的上臂是否具有打开故障的判定，但是还未提及上臂是否具有短路故障的判定。由于如上所述当升压变换器的上臂具有打开故障时不能够对电池进行充电，所以仅能够利用马达在所保持的电池的充电量的范围中执行跛行回家模式。然而，在升压变换器的上臂的短路故障的情形中，在上臂已经被短路的状态下，下臂被关断。由此，虽然不能够执行电压的升压，但是能够执行电池的充电和放电，并且因此，能够在长距离上以跛行回家模式行驶。因此，期望能够适当地判定升压变换器的上臂的短路故障。在本专利技术中的混合动力车辆、用于混合动力车辆的控制装置和用于混合动力车辆的控制方法具有更适当地判定升压变换器的上臂的短路故障的主要目的。在本专利技术中的混合动力车辆、用于混合动力车辆的控制装置和用于混合动力车辆的控制方法采用用于实现上述主要目的的以下措施。本专利技术的第一方面是一种混合动力车辆。该混合动力车辆包括：发动机；第一马达；行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括三个旋转元件，所述三个旋转元件被连接到所述发动机、所述第一马达和被连结到车轴的驱动轴；第二马达，所述第二马达被构造成与所述驱动轴交换驱动力；第一逆变器，所述第一逆变器被构造成驱动所述第一马达；第二逆变器，所述第二逆变器被构造成驱动所述第二马达，所述第二逆变器包括与所述第一逆变器共通的正极母线和负极母线；蓄电装置，所述蓄电装置包括被连接到所述负极母线的负极端子；升压变换器，所述升压变换器包括第一晶体管、第一二极管、第二晶体管、第二二极管和电抗器，所述第一晶体管被连接到所述正极母线并且用作上臂，所述第一二极管在反方向上与所述第一晶体管并联连接，所述第二晶体管被连接到所述第一晶体管和所述负极母线并且用作下臂，所述第二二极管在反方向上与所述第二晶体管并联连接，所述电抗器被连接到所述蓄电装置的正极端子以及在所述第一晶体管和所述第二晶体管之间的连接点，所述升压变换器被构造成将第一逆变器和第二逆变器一侧上的电压调整成等于或高于在所述蓄电装置一侧上的电压；平滑电容器，所述平滑电容器被连接到所述正极母线和所述负极母线；以及电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：当所述电子控制单元判定所述升压变换器具有异常时执行无电池行驶，所述无电池行驶如下的行驶，其中在所述升压变换器被切断并且所述第一马达和所述第二马达被驱动使得所述电容器的电压高于所述蓄电装置的电压的同时，混合动力车辆行驶。所述电子控制单元被构造成：在所述电子控制单元正在执行所述无电池行驶的同时，当所述电子控制单元作出所述蓄电装置已经被充电的判定和所述电容器的电压已经接近所述蓄电装置的电压的判定中的至少一个判定时，判定所述升压变换器的所述上臂已经被短路。利用以上构造，混合动力车辆包括发动机、第一马达、行星齿轮机构、第二马达、第一逆变器、第二逆变器、蓄电装置和升压变换器。当升压变换器具有异常时，电子控制单元执行如下的无电池行驶，其中，在升压变换器被切断并且第一马达和第二马达被驱动使得电容器的电压高于蓄电装置的电压的同时，混合动力车辆行驶。当升压变换器的门被切断时，如果上臂没有被短路，则上臂打开并且蓄电装置与第一马达和第二马达分离。因此，通过执行无电池行驶，电容器的电压变得高于蓄电装置的电压。另一方面，如果上臂已经被短路，即使当升压变换器的门被切断时，上臂也不打开。因此，即使当执行无电池行驶，使得电容器的电压高于蓄电装置的电压时，基于在第一马达和第二马达中的至少一个马达中产生的反向电压的电力也通过升压变换器的上臂被供应到蓄电装置，使得蓄电装置被充电并且电容器的电压接近蓄电装置的电压。因此，在正在执行无电池行驶的同时，当蓄电装置已经被充电或者当电容器的电压已经接近蓄电装置的电压时，判定升压变换器的上臂已经被短路，并且由此，能够更适当地判定上臂的短路。在混合动力车辆中，所述电子控制单元可以被构造成：当所述电子控制单元判定所述升压变换器的上臂已经被短路时，将所述混合动力车辆控制成上臂接通行驶，所述上臂接通行驶是如下的行驶，其中在所述升压变换器的上臂处于接通状态的同时，所述混合动力车辆在所述蓄电装置的充电和放电的情况下行驶。利用以上构造，即使当升压变换器具有异常时，在蓄电装置的充电和放电情况下，通过上臂接通行驶，混合动力车辆仍能够在相对长的距离上以跛行回家模式行驶。在混合动力车辆中，所述电子控制单元可以被构造成：当所述电子控制单元判定所述升压变换器的上臂已经被短路时，通过其中所述第一逆变器和所述第二逆变器的门被切断并且所述发动机以自持方式运转的行驶状态，将所述混合动力车辆控制成所述上臂接通行驶。利用以上构造，在从无电池行驶过渡到上臂接通行驶时，能够防止不期望的驱动力被输出到驱动轴以及第一马达、第二马达和蓄电装置之间的动力管理故障。在混合动力车辆中，所述电子控制单元可以被构造成：当所述电子控制单元判定所述第一马达和所述第二马达中的至少一个马达的反向电压高于所述蓄电装置的电压时，基于所述电容器的电压和所述反向电压之间的电压差，判定所述升压变换器的上臂是否已经被短路。所述电子控制单元可以被构造成：当所述电子控制单元判定所述反向电压等于或低于所述蓄电装置的电压时，执行所述无电池行驶并且基于所述蓄电装置已经被充电的判定和所述电容器的电压已经接近所述蓄电装置的电压的判定中的至少一个判定来判定所述升压变换器的所述上臂是否已经被短路。利用以上构造，当第一马达和第二马达中的至少一个马达的反向电压高于蓄电装置的电压时，能够在不执行无电池行驶的情况下判定升压变换器的上臂是否已经被短路。当反向电压等于或低于蓄电装置的电压时，能够通过执行无电池行驶来判定升压变换器的上臂是否已经被短路。混合动力车辆可以进一步包括：变速器，所述变速器包括输入轴，所述输入轴被连接到所述行星齿轮机构的旋转元件，并且所述变速器被构造成在变速比变化的情况下在所述输入轴和所述驱动轴之间传递驱动力。所述变速器的输入轴可以被连接到所述第二马达。利用以上构造，通过将变速器的变速比改变到高速侧，第一马达和第二马达中的至少一个马达的反向电压变低，并且反向电压易于变成等于或低于蓄电装置的电压。因此，本专利技术的应用变得更有意义。本专利技术的第二方面是一种用于混合动力车辆的控制装置。所述混合动力车辆包括：发动机；第一马达；行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括三个旋转元件，所述三个旋转元件被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力车辆，其特征在于包括：发动机；第一马达；行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括三个旋转元件，所述三个旋转元件被连接到所述发动机、所述第一马达和被连结到车轴的驱动轴；第二马达，所述第二马达被构造成与所述驱动轴交换驱动力；第一逆变器，所述第一逆变器被构造成驱动所述第一马达；第二逆变器，所述第二逆变器被构造成驱动所述第二马达，所述第二逆变器包括与所述第一逆变器共通的正极母线和负极母线；蓄电装置，所述蓄电装置包括被连接到所述负极母线的负极端子；升压变换器，所述升压变换器包括第一晶体管、第一二极管、第二晶体管、第二二极管和电抗器，所述第一晶体管被连接到所述正极母线并且用作上臂，所述第一二极管在反方向上与所述第一晶体管并联连接，所述第二晶体管被连接到所述第一晶体管和所述负极母线并且用作下臂，所述第二二极管在反方向上与所述第二晶体管并联连接，所述电抗器被连接到所述蓄电装置的正极端子以及在所述第一晶体管和所述第二晶体管之间的连接点，所述升压变换器被构造成将所述第一逆变器和所述第二逆变器一侧上的电压调整成等于或高于所述蓄电装置一侧上的电压；平滑电容器，所述平滑电容器被连接到所述正极母线和所述负极母线；和电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：当所述电子控制单元判定所述升压变换器具有异常时执行无电池行驶，所述无电池行驶是如下的行驶，其中在所述升压变换器被切断并且所述第一马达和所述第二马达被驱动使得所述电容器的电压高于所述蓄电装置的电压的同时，所述混合动力车辆行驶，所述电子控制单元被构造成：在所述电子控制单元正在执行所述无电池行驶的同时，当所述电子控制单元作出所述蓄电装置已经被充电的判定和所述电容器的电压已经接近所述蓄电装置的电压的判定中的至少一个判定时，判定所述升压变换器的上臂已经被短路。...

【技术特征摘要】
2016.12.22 JP 2016-2495271.一种混合动力车辆，其特征在于包括：发动机；第一马达；行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括三个旋转元件，所述三个旋转元件被连接到所述发动机、所述第一马达和被连结到车轴的驱动轴；第二马达，所述第二马达被构造成与所述驱动轴交换驱动力；第一逆变器，所述第一逆变器被构造成驱动所述第一马达；第二逆变器，所述第二逆变器被构造成驱动所述第二马达，所述第二逆变器包括与所述第一逆变器共通的正极母线和负极母线；蓄电装置，所述蓄电装置包括被连接到所述负极母线的负极端子；升压变换器，所述升压变换器包括第一晶体管、第一二极管、第二晶体管、第二二极管和电抗器，所述第一晶体管被连接到所述正极母线并且用作上臂，所述第一二极管在反方向上与所述第一晶体管并联连接，所述第二晶体管被连接到所述第一晶体管和所述负极母线并且用作下臂，所述第二二极管在反方向上与所述第二晶体管并联连接，所述电抗器被连接到所述蓄电装置的正极端子以及在所述第一晶体管和所述第二晶体管之间的连接点，所述升压变换器被构造成将所述第一逆变器和所述第二逆变器一侧上的电压调整成等于或高于所述蓄电装置一侧上的电压；平滑电容器，所述平滑电容器被连接到所述正极母线和所述负极母线；和电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：当所述电子控制单元判定所述升压变换器具有异常时执行无电池行驶，所述无电池行驶是如下的行驶，其中在所述升压变换器被切断并且所述第一马达和所述第二马达被驱动使得所述电容器的电压高于所述蓄电装置的电压的同时，所述混合动力车辆行驶，所述电子控制单元被构造成：在所述电子控制单元正在执行所述无电池行驶的同时，当所述电子控制单元作出所述蓄电装置已经被充电的判定和所述电容器的电压已经接近所述蓄电装置的电压的判定中的至少一个判定时，判定所述升压变换器的上臂已经被短路。2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其特征在于：所述电子控制单元被构造成：当所述电子控制单元判定所述升压变换器的上臂已经被短路时，将所述混合动力车辆控制成上臂接通行驶，所述上臂接通行驶是如下的行驶，其中在所述升压变换器的上臂处于接通状态的同时，所述混合动力车辆在所述蓄电装置的充电和放电的情况下行驶。3.根据权利要求2所述的混合动力车辆，其特征在于：所述电子控制单元被构造成：当所述电子控制单元判定所述升压变换器的上臂已经被短路时，通过其中所述第一逆变器和所述第二逆变器的门被切断并且所述发动机以自持方式运转的行驶状态，将所述混合动力车辆从所述无电池行驶控制到所述上臂接通行驶。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的混合动力车辆，其特征在于：所述电子控制单元被构造成：当所述电子控制单元判定所述第一马达和所述第二马达中的至少一个马达的反向电压高于所述蓄电装置的电压时，基于所述电容器的电压和所述反向电压之间的电压差，判定所述升压变换器的上臂是否已经被短路，并且所述电子控制单元被构造成：当所述电子控制单元判定所述反向电压等于或低于所述蓄电装置的电压时，执行所述无电池行驶并且基于所述蓄电装置已经被充电的判定和所述电容器的电压已经接近所述蓄电装置的电压的判定中的至少一个判定来判定所述升压变换器的上臂是否已经被短路。5.根据权利要求4所述的混合动力车辆，其特征在于进一步包括：变速器，所述变速器包括输入轴，所述输入轴被连接到所述行星齿轮机构的旋转元件，并且所述变速器被构造成在变速比变化的情况下在所述输入轴和所述驱动轴之间传递驱动力，所述变速器的输入轴被连接到所述第二马达。6.一种用于混合动力车辆的控制装置，所述混合动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村幸将，冈和宏，秋田钦三，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，爱信艾达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP