CN107199873B - 混合动力车辆 - Google Patents

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Abstract

混合动力车辆包括发动机、第一旋转电机、第二旋转电机、电力线对、第一变换器、第二变换器、蓄电池、转换器、电压传感器、电子控制单元。第一旋转电机与发动机连接。第二旋转电机与驱动轮连接。第一变换器与电力线对及第一旋转电机电连接。第二变换器与电力线对及第二旋转电机电连接。转换器与蓄电池及电力线对电连接。电压传感器构成为对电力线对之间的电压即***电压进行检测。电子控制单元在电压传感器输出了异常值的情况下，执行关闭处理。电子控制单元在关闭处理的执行期间，执行电压变化处理。电子控制单元在电压变化处理的执行期间在电压传感器的输出变化了预定值以上的情况下，判定为电压传感器正常而执行第一退避行驶控制。

Description

混合动力车辆
技术领域
本发明涉及能够使用发动机和旋转电机中的至少一方的动力来行驶的混合动力车辆。
背景技术
日本特开2009-60726公开了一种混合动力车辆，具备：发动机；第一旋转电机，使用经由行星齿轮机构而从发动机传递的动力进行发电；第二旋转电机，与驱动轮连接；第一变换器，用于驱动第一旋转电机；第二变换器，用于驱动第二旋转电机；电力线对，与第一变换器及第二变换器连接；升压转换器，在电力线对与蓄电池之间进行电压转换；及电压传感器，对电力线对间的电压即***电压进行检测。
该混合动力车辆在检测***电压的电压传感器输出了异常值的情况下，将升压转换器关闭，并使发动机停止而使用第二旋转电机的动力进行退避行驶。
发明内容
在日本特开2009-60726公开的混合动力车辆中，在检测***电压的电压传感器输出了异常值的情况下，在使发动机停止的状态下使用第二旋转电机进行退避行驶。因此，无法使用发动机的动力进行第一旋转电机的发电(以下也称为“发动机发电”)，第二旋转电机的电力供给源仅成为蓄电池。其结果是，退避行驶距离可能会变短。
另一方面，当在升压转换器的上支路被切断的状态(非通电状态)下进行发动机发电时，不通过发动机发电产生的电力向蓄电池进行充电，因此***电压(即向第二旋转电机施加的电压)会变化成比蓄电池的输出电压高的值。因此，为了在升压转换器的上支路被切断的状态下进行发动机发电并适当地控制第二旋转电机，需要电压传感器正常并正确地检测***电压。然而，在电压传感器输出了异常值的情况下，不清楚其主要原因是升压转换器的异常(即电压传感器正常)，还是电压传感器的异常。以往，不具有在电压传感器输出了异常值的情况下判定电压传感器是否正常的单元，因此为了确保退避行驶中的第二旋转电机的控制性而不得不使发动机停止。
本发明提供一种在检测***电压的电压传感器输出了异常值的情况下，能够确保第二旋转电机的控制性并进行使用了发动机的动力的退避行驶的混合动力车辆。
本发明的一个形态的混合动力车辆包括发动机、第一旋转电机、第二旋转电机、电力线对、第一变换器、第二变换器、蓄电池、转换器、电压传感器、电子控制单元。上述第一旋转电机与上述发动机连接。第二旋转电机与驱动轮连接。上述第一变换器与上述电力线对及上述第一旋转电机电连接。上述第二变换器与上述电力线对及上述第二旋转电机电连接。转换器与上述蓄电池及上述电力线对电连接。上述电压传感器构成为检测上述电力线对之间的电压即***电压。上述电子控制单元构成为控制上述发动机、上述转换器、上述第一变换器及上述第二变换器。上述电子控制单元构成为，作为关闭处理，在上述电压传感器输出了异常值的情况下将上述转换器、上述第一变换器及上述第二变换器控制成门极关断状态。上述电子控制单元构成为，作为电压变化处理，在上述关闭处理的执行期间，以通过使上述第一旋转电机的转速变化而使上述第一旋转电机的反电动势变化规定值以上的方式控制上述发动机的动力。上述电子控制单元构成为，在上述电压变化处理的执行期间上述电压传感器的输出变化了上述规定值以上的情况下，判定为上述电压传感器正常而执行第一退避行驶控制。上述电子控制单元构成为，作为上述第一退避行驶控制，将上述转换器控制成门极关断状态，且以使上述第一旋转电机旋转而使上述第一旋转电机成为再生状态的方式控制上述发动机的动力，且将上述第二旋转电机控制成动力运行状态。
根据上述形态的混合动力车辆，在电压传感器输出了异常值的情况下，电子控制单元执行关闭处理。在关闭处理期间，转换器为门极关断状态而从电力线对侧朝向蓄电池侧的方向的电流路径被关断，并且各变换器为门极关断状态而各旋转电机的电气性的控制停止。因此，在关闭处理期间第一旋转电机产生反向电动势的情况下，成为根据第一旋转电机的反向电动势的变化而***电压变化的状态。在这样的关闭处理的执行期间，电子控制单元执行以使第一旋转电机的反向电动势变化规定值以上的方式控制发动机的动力的电压变化处理。在由于电压变化处理而电压传感器的输出变化了规定值以上的情况下，设想为电压传感器正确地检测出***电压的变化，因此电子控制单元判定为电压传感器正常。这样，在电压传感器输出了异常值的情况下，能够使用第一旋转电机的反向电动势来判定电压传感器是否正常。
并且，在电压传感器正常的情况下，即使由于发动机发电而***电压(向第二旋转电机施加的电压)变化，也能够通过电压传感器正确地检测出该变化，能够确保第二旋转电机的控制性。因此，电子控制单元进行伴随着发动机发电的第一退避行驶控制。其结果是，在检测***电压的电压传感器输出了异常值的情况下，能够确保第二旋转电机的控制性并进行使用了发动机的动力的退避行驶。
在上述形态的混合动力车辆的基础上，上述电力线对也可以具有正极线及负极线这一对线，上述负极线与上述蓄电池的负极连接。上述转换器也可以具有上支路，上述上支路与上述电力线对的上述正极线及上述蓄电池的正极连接。上述电子控制单元也可以构成为，作为上述电压变化处理，以使上述发动机的转速从第一速度变化为第二速度的方式控制上述发动机。上述电子控制单元也可以构成为，在上述电压变化处理的执行期间，在如下情况中的至少一种情况下判定为上述电压传感器异常而执行第二退避行驶：上述发动机的转速为上述第一速度时的上述***电压的推定值与上述电压传感器的输出不同；及上述发动机的转速为上述第二速度时的上述***电压的推定值与上述电压传感器的输出不同。上述电子控制单元也可以构成为，作为上述第二退避行驶，将上述转换器的上述上支路控制成导通状态，且以使上述第一旋转电机旋转而使上述第一旋转电机成为再生状态的方式控制上述发动机的动力，且将上述第二旋转电机控制成动力运行状态。
根据上述形态的混合动力车辆，在电压变化处理期间，在***电压的推定值与电压传感器的输出不同的情况下，电子控制单元判定为电压传感器异常。在电压传感器异常的情况下，设想为转换器正常，因此电子控制单元进行发动机进行发电并使转换器的上支路为导通状态的第二退避行驶。由此，不仅能够将通过发动机发电而得到的电力向第二旋转电机供给，也能够向蓄电池进行充电。因此，与进行第一退避行驶的情况相比，能够进一步延长退避行驶距离。
附图说明
上述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的附图标记表示相同的部件。
图1是概略性地表示车辆的整体结构的图。
图2是用于说明电气***的结构的电路框图。
图3是示意性地表示MD行驶中的控制状态的图。
图4是在列线图上表示MD行驶中的旋转状态的一例的图。
图5是示意性地表示VH-F/B行驶中的控制状态的图。
图6是在列线图上表示VH-F/B行驶中的旋转状态的一例的图。
图7是示意性地表示上支路接通行驶中的控制状态的图。
图8是在列线图上表示上支路接通行驶中的旋转状态的一例的图。
图9是对退避行驶的特性进行比较的图。
图10是示意性地表示关闭处理中的状态的图。
图11是在列线图上表示反向电动势变化处理产生的发动机转速Ne及第一MG转速Nm1的变化的一例的图。
图12是表示ECU的处理顺序的一例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，对于图中相同或相当部分标注相同的附图标记而不重复其说明。
<车辆的整体结构>
图1是概略性地表示本实施方式的车辆1的整体结构的图。车辆1具备发动机100、电动发电机10(第一旋转电机，以下也称为“第一MG10”)、电动发电机20(第二旋转电机，以下也称为“第二MG20”)、行星齿轮机构30、驱动轮50、与驱动轮50连接的输出轴60、蓄电池150、***主继电器(SMR：System Main Relay)160、电力控制单元(PCU：Power ControlUnit)200、电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)300。
车辆1是通过将发动机100和第二MG20中的至少一方的动力向驱动轮50传递而行驶的混合动力车辆。车辆1在后述的通常行驶中，能够在不使用发动机100的动力而使用第二MG20的动力来行驶的电动汽车行驶(以下称为“EV行驶”)与使用发动机100及第二MG20这双方的动力来行驶的混合动力机动车行驶(以下称为“HV行驶”)之间切换行驶形态。
发动机100是汽油发动机或柴油发动机等内燃机。发动机100根据来自ECU300的控制信号而产生用于车辆1行驶的动力。通过发动机100产生的动力向行星齿轮机构30进行输出。
在发动机100上设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，并将表示其检测结果的信号向ECU300输出。
第一MG10及第二MG20都是永久磁铁式的三相交流同步电动机。在第一MG10的转子及第二MG20的转子上分别装配永久磁铁11、21(参照图2)。
第一MG10的转子经由行星齿轮机构30而与发动机100连接。第一MG10能够使用发动机100的动力来进行发电。以下，将第一MG10使用发动机100的动力来进行发电的情况也称为“发动机发电”。通过第一MG10发电的交流电力由PCU200转换成直流电力而向蓄电池150充电。而且，通过第一MG10发电的交流电力有时也向第二MG20供给。
在存在发动机100的启动要求的情况下，第一MG10能够使用蓄电池150的电力来产生用于进行发动机100的曲轴转动的转矩。另外，车辆1不具备使用辅机蓄电池(未图示)的电力来产生用于使发动机进行曲轴转动的转矩的所谓启动器。
第二MG20的转子与输出轴60连结。第二MG20使用从蓄电池150及第一MG10中的至少一方供给的电力来使输出轴60旋转。而且，第二MG20也能够通过再生制动而进行发电。通过第二MG20发电的交流电力由PCU200转换成直流电力而向蓄电池150充电。
行星齿轮机构30是单一小齿轮型的行星齿轮机构。另外，行星齿轮机构30未必限定为单一小齿轮型，也可以是例如双小齿轮型。
行星齿轮机构30将发动机100、第一MG10及输出轴60以机械方式连结。具体而言，行星齿轮机构30包括与第一MG10的转子连结的太阳轮S、与输出轴60连结的齿圈R、与发动机100的曲轴110连结的行星架CA、与太阳轮S和齿圈R啮合的小齿轮P作为旋转要素。行星架CA以使小齿轮P能够自转且公转的方式保持小齿轮P。输出轴60经由差动齿轮而与左右的驱动轮50连接，并且如上所述地直接连结于第二MG20。因此，齿圈R、第二MG20、输出轴60、驱动轮50同步地旋转。
以下，有时将发动机100的转速记载为“发动机转速Ne”，将第一MG10的转速记载为“第一MG转速Nm1”，将第二MG20的转速记载为“第二MG转速Nm2”。而且，有时将发动机100的输出转矩记载为“发动机转矩Te”，将第一MG10的输出转矩记载为“第一MG转矩Tm1”，将第二MG20的输出转矩记载为“第二MG转矩Tm2”。
蓄电池150是构成为能够进行再充电的锂离子二次电池。另外，蓄电池150也可以是镍氢二次电池等其他二次电池。
SMR160串联连接于蓄电池150与PCU200之间的电力线上。SMR160根据来自ECU300的控制信号而切换蓄电池150与PCU200的导通状态及关断状态。另外，SMR160在后述的通常行驶中及退避行驶中维持为导通状态。
PCU200使从蓄电池150输入的直流电压上升，将升压后的电压转换成交流电压而向第一MG10及第二MG20供给。而且，PCU200将通过第一MG10及第二MG20发电的交流电力转换成直流电力而向蓄电池150供给。通过图2详细说明PCU200的结构。
ECU300包括均未图示的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、存储器、输入输出缓冲存储器等而构成。ECU300基于来自各传感器及设备的信号和存储于存储器的映射及程序，控制发动机100、第一MG10及第二MG20的输出，以使车辆1成为所希望的行驶状态。
<电气***及ECU的结构>
图2是用于说明车辆1的电气***的结构的电路框图。车辆1的电气***包括蓄电池150、SMR160、PCU200、第一MG10及第二MG20、ECU300。PCU200包括转换器210、电力线对PL1、NL1(正极线PL1、负极线NL1)、电力线对PL2、NL2(正极线PL2、负极线NL2)、电容器C1、C2、第一变换器221、第二变换器222、电压传感器231、232。
电力线对PL1、NL1经由SMR160而与蓄电池150连接。电容器C1连接在电力线对PL1、NL1之间，使电力线对PL1、NL1之间的电压VL平滑化。电压传感器231检测电容器C1的两端的电压，即电力线对PL1、NL1之间的电压VL。以下，将电压传感器231检测出的电压VL也称为“VL传感器值”。
转换器210与电力线对PL1、NL1、电力线对PL2、NL2电连接。另外，负极线NL1与负极线NL2由于直接连结，因此具有相同的电位。
转换器210包括电抗器L1、开关元件Q1(上支路)、开关元件Q2(下支路)、二极管D1、D2。开关元件Q1、Q2及后述的开关元件Q3～Q14分别是例如IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)。开关元件Q1、Q2在电力线对PL2、NL2之间串联连接。二极管D1、D2反向并联地分别连接在开关元件Q1、Q2的集电极-发射极之间。电抗器L1的一端经由电力线PL1而与蓄电池150的高电位侧连接。电抗器L1的另一端连接在开关元件Q1与开关元件Q2的连接节点上。因此，开关元件Q1的一端与正极线PL2连接，开关元件Q1的另一端经由电抗器L1、正极线PL1、SMR160而与蓄电池150的正极端子连接。
转换器210通过与来自ECU300的升压控制信号对应的开关动作，使从电力线对PL1、NL1输入的电压上升而向电力线对PL2、NL2输出。而且，转换器210通过与来自ECU300的降压控制信号对应的开关动作，使从电力线对PL2、NL2输入的电压下降而向电力线对PL1、NL1输出。
电容器C2连接在电力线对PL2、NL2之间，使电力线对PL2、NL2之间的电压平滑化。电压传感器232检测电容器C2的两端的电压，即电力线对PL2、NL2之间的电压(以下也称为“***电压”)VH，并将检测结果向ECU300输出。以下，将电压传感器232检测到的***电压VH也记载为“VH传感器值”，将电压传感器232也记载为“VH传感器232”。
第一变换器221当被供给***电压VH时，将直流电压转换成交流电压而对第一MG10进行驱动。第一变换器221包括六个开关元件Q3～Q8和分别反向并联地连接在开关元件Q3～Q8的集电极-发射极之间的二极管D3～D8。
六个开关元件Q3～Q8分别构成具有上侧支路及下侧支路的三相的驱动支路。具体而言，第一变换器221包括U相支路1U、V相支路1V、W相支路1W。U相支路1U具有串联连接的开关元件Q3(上侧支路)及开关元件Q4(下侧支路)。V相支路1V具有串联连接的开关元件Q5(上侧支路)及开关元件Q6(下侧支路)。W相支路1W具有串联连接的开关元件Q7(上侧支路)及开关元件Q8(下侧支路)。
第二变换器222包括各相支路2U～2W、开关元件Q9～Q14、二极管D9～D14。另外，第二变换器222的结构基本上与第一变换器221的结构相同，因此不重复说明。
在第一MG10及第二MG20上分别设有分解器421、422。分解器421检测第一MG转速Nm1。分解器422检测第二MG转速Nm2。在第一MG10及第二MG20上分别设有电流传感器241、242。电流传感器241检测流过第一MG10的电流Im1。电流传感器242检测流过第二MG20的电流Im2。
在蓄电池150上设有监视单元151。监视单元151分别检测蓄电池150的电压(蓄电池电压)VB、流过蓄电池150的电流(蓄电池电流)IB、蓄电池150的温度(蓄电池温度)TB。
ECU300基于来自各传感器的信息等控制PCU200(转换器210、第一变换器221及第二变换器222)，以使第一MG10及第二MG20的输出成为所希望的输出。
<VH异常时的退避行驶>
ECU300能够使车辆1以通常模式行驶。通常模式是根据需要一边切换上述EV行驶与HV行驶一边使车辆1行驶的模式。以下，将通常模式的行驶也记载为“通常行驶”。
ECU300判定在通常行驶期间是否产生了VH传感器232输出异常值的异常(以下也称为“VH异常”)。VH异常包括根据VL传感器值及转换器210的控制信号推定出的***电压VH(以下也称为“VH推定值”)与VH传感器值背离规定值以上的背离异常、VH传感器值超过预先确定的过电压阈值的过电压异常等。
在通常行驶期间发生了VH异常的情况下，ECU300从通常模式切换为退避模式而使车辆1进行退避行驶。基于退避模式的行驶包括电动机驱动行驶(以下也称为“MD行驶”)、***电压反馈行驶(以下也称为“VH-F/B行驶”)、上支路接通行驶。
《MD行驶》
图3是示意性地表示MD行驶期间的发动机100、转换器210、第一变换器221及第二变换器222的控制状态的图。在MD行驶期间，ECU300使转换器210、第一变换器221及发动机100停止，使第二变换器222工作而使第二MG20成为动力运行状态。
当转换器210停止(栅极关断)时，从电力线PL2朝向电力线PL1的方向(对蓄电池150进行充电的方向)的电流被二极管D1关断，因此蓄电池150成为仅能够进行放电的状态。
另外，由于发动机100及第一变换器221停止，因此不进行基于第一MG10的发动机发电。因此，在MD行驶期间，仅通过从蓄电池150放电的电力来驱动第二MG20。
为了高精度地控制第二MG20的输出而ECU300需要正确地识别向第二MG20施加的***电压VH时，在VH异常时，也假定VH传感器232异常(即VH传感器值未正确地表示***电压VH)。然而，在MD行驶期间，转换器210停止且不进行发动机发电，因此***电压VH与电压VL及蓄电池电压VB相等。因此，在MD行驶期间，ECU300不使用VH传感器值，将由监视单元151检测到的蓄电池电压VB识别为***电压VH来控制第二MG20的输出。另外，鉴于作为VH异常的主要原因而也有可能是用于VH推定值的算出的VL传感器值的异常这一点，ECU300由监视单元151检测到的蓄电池电压VB而不是VL传感器值识别为***电压VH。
图4是在行星齿轮机构30的列线图上表示MD行驶期间的发动机100、第一MG10及第二MG20的旋转状态的一例的图。另外，在行星齿轮机构30的列线图中，行星齿轮机构30的太阳轮S、行星架CA及齿圈R由纵线表示，它们的间隔形成为与行星齿轮机构30的齿轮比对应的间隔，此外将各自的纵线的上下方向设为旋转方向，其上下方向上的位置设为转速。行星齿轮机构30为单一小齿轮型，因此在图4的列线图中，与第一MG10连接的太阳轮S由位于左端的线表示，与发动机100连接的行星架CA由位于中央的线表示，与第二MG20连接的齿圈R由位于右端的线表示。
行星齿轮机构30如上所述地构成，从而第一MG转速Nm1、发动机转速Ne、第二MG转速Nm2具有在列线图上以直线连结的关系(以下也称为“列线图的关系”)。根据列线图的关系，只要第一MG转速Nm1、发动机转速Ne及第二MG转速Nm2中的任两个转速被决定，则剩余一个转速也被决定。
在MD行驶期间，发动机100及第一MG10不输出转矩，通过第二MG20将第二MG转矩Tm2向齿圈R输出，而车辆1进行退避行驶。由此，发动机转速Ne成为0，第二MG转速Nm2成为正的值。第一MG转速Nm1根据列线图的关系而如图4所示成为负的值。
《VH-F/B行驶》
图5是示意性地表示VH-F/B行驶期间的发动机100、转换器210、第一变换器221及第二变换器222的控制状态的图。在VH-F/B行驶期间，ECU300使转换器210停止，使发动机100及第一变换器221工作而进行发动机发电，并使第二变换器222工作而使第二MG20成为动力运行状态。
在VH-F/B行驶期间，转换器210停止，因此蓄电池150仅能够进行放电，但是由于进行基于第一MG10的发动机发电，因此除了从蓄电池150放电的电力之外，还能够将通过发动机发电而得到的电力向第二MG20供给。因此，在VH-F/B行驶中，与MD行驶相比，能够延长退避行驶距离。然而，由于发动机发电的影响而有时***电压VH高于蓄电池电压VB，因此ECU300无法将蓄电池电压VB识别为***电压VH。因此，VH-F/B行驶如后所述仅在判定为VH传感器232正常(VH传感器值正确地表示***电压VH)的情况下执行。并且，在VH-F/B行驶期间，ECU300对发动机100及第一变换器221的输出(发动机发电量)进行反馈控制，以使VH传感器值成为目标电压，并将VH传感器值识别为***电压VH来控制第二MG20的输出。
图6是在行星齿轮机构30的列线图上表示VH-F/B行驶期间的发动机100、第一MG10及第二MG20的旋转状态的一例的图。在VH-F/B行驶期间，发动机100将正方向的发动机转矩Te向行星架CA输出，第一MG200通过进行发动机发电而将负方向的第一MG转矩Tm1向太阳轮S输出。由此，以第一MG转矩Tm1为反力而将发动机转矩Te向齿圈R传递。以第一MG转矩Tm1为反力而向齿圈R传递的发动机转矩(以下也称为“发动机直达转矩Tep”)向正方向(前进方向)作用于齿圈R。
另外，第二MG200将正方向的第二MG转矩Tm2向齿圈R输出。因此，在VH-F/B行驶期间，车辆1能够通过将发动机直达转矩Tep与第二MG转矩Tm2相加的转矩来进行退避行驶。
《上支路接通行驶》
图7是示意性地表示上支路接通行驶期间的发动机100、转换器210、第一变换器221及第二变换器222的控制状态的图。在上支路接通行驶期间，ECU300使转换器210为上支路接通状态，使发动机100及第一变换器221工作而进行发动机发电，并使第二变换器222工作而使第二MG20成为动力运行状态。
转换器210的上支路接通状态是转换器210的上支路元件Q1维持成接通状态(导通状态)且下支路元件Q2维持成切断状态(非导通状态)的状态。由此，不进行基于转换器210的升压及降压，但是成为在电力线PL1与电力线PL2之间经由上支路元件Q1而电流能向双方向流动的状态，因此蓄电池150能够进行充电及放电。
此外，在上支路接通行驶期间，进行发动机发电，因此不仅能够将从蓄电池150放电的电力和通过发动机发电得到的电力向第二MG20供给，而且也可以利用由发动机发电得到的电力对蓄电池150进行充电。因此，在上支路接通行驶中，与VH-F/B行驶相比，能够进一步延长退避行驶距离。
另外，在上支路接通行驶中，由于转换器210的上支路元件Q1维持成导通状态而电力线PL1与电力线PL2成为相同电位，因此***电压VH与电压VL及蓄电池电压VB相等。因此，ECU300在上支路接通行驶中，不使用VH传感器值，而将VL传感器值或者由监视单元151检测到的蓄电池电压VB识别为***电压VH，从而能够高精度地控制第二MG20的输出。另外，鉴于作为VH异常的主要原因也有可能是用于VH推定值的算出的VL传感器值的异常这一点，ECU300将由监视单元151检测到的蓄电池电压VB而不是VL传感器值识别为***电压VH。
其中，为了进行上支路接通行驶而需要使转换器210成为上支路接通状态，因此上支路接通行驶如后所述仅在判定为转换器210正常的情况下执行。
图8是在行星齿轮机构30的列线图上表示上支路接通行驶中的发动机100、第一MG10及第二MG20的旋转状态的一例的图。在上支路接通行驶期间，与VH-F/B行驶相同，发动机100将正方向的发动机转矩Te向行星架CA输出，第一MG200通过进行发动机发电而将负方向的第一MG转矩Tm1向太阳轮S输出。而且，第二MG200将正方向的第二MG转矩Tm2向齿圈R输出。因此，在上支路接通行驶期间，车辆1通过将发动机直达转矩Tep与第二MG转矩Tm2相加的转矩来进行退避行驶。
<VH异常发生时的退避行驶的选择>
图9是对上述三个退避行驶(MD行驶、VH-F/B行驶、上支路接通行驶)的特性进行比较的图。在图9中，“◎”、“○”、“△”、“×”依次表示特性良好的情况。
关于退避行驶距离，优异的次序为上支路接通行驶、VH-F/B行驶、MD行驶。关于加速性，三个行驶形态都良好，没有大的差异。关于最高速度，VH-F/B行驶及上支路接通行驶优异，MD行驶较差。
综合性地考虑上述情况，可以说VH-F/B行驶及上支路接通行驶的性能比MD行驶的退避行驶优异。因此，在发生了VH异常的情况下，希望执行VH-F/B行驶或上支路接通行驶而不是MD行驶。
然而，为了执行VH-F/B行驶，如上所述，需要VH传感器值正确地表示***电压VH，即VH传感器232正常。而且，为了执行上支路接通行驶，需要能够将转换器210控制成上支路接通状态，即转换器210正常。
在通常行驶期间VH传感器232输出了异常值的情况下，ECU300判定为发生了VH异常，但仅通过该判定，无法确定是VH传感器232正常(即VH异常的发生的主要原因是转换器210的异常)还是VH传感器232的异常(VH异常的发生的主要原因是VH传感器232的异常而转换器210正常)。
因此，在发生了VH异常的情况下，本实施方式的ECU300按照以下的顺序来判定VH传感器232是否正常。
首先，ECU300以发动机100在工作中为条件，执行使转换器210、第一变换器221及第二变换器222全部停止(栅极关断)的处理(以下也称为“关闭处理”)。
图10是示意性地表示关闭处理期间的发动机100、转换器210、第一变换器221及第二变换器222的状态的图。
在关闭处理期间，转换器210停止，由此从电力线PL2朝向蓄电池150的方向的电流路径被关断，并且能向电力线对PL2、NL2施加蓄电池电压VB。
另外，在关闭处理期间，第一变换器221停止，因此第一MG10的电气性的控制停止。在这样的状态下，当通过发动机100的动力而以机械方式使装配有永久磁铁11(参照图2)的第一MG10的转子旋转时，第一MG10产生与第一MG转速Nm1对应的反向电动势(以下也称为“MG1反向电动势”)VCm1。MG1反向电动势VCm1可经由第一变换器221而向电力线对PL2、NL2施加。
相同地，在关闭处理期间，第二变换器222停止，因此第二MG20的电气性的控制停止。在这样的状态下，当通过来自驱动轮50的动力而以机械方式使装配有永久磁铁21(参照图2)的第二MG20的转子旋转时，第二MG20产生与第二MG转速Nm2(车速)对应的反向电动势(以下也称为“MG2反向电动势”)VCm2。MG2反向电动势VCm2能够经由第二变换器222而向电力线对PL2、NL2施加。
这样，在关闭处理期间，从电力线PL2朝向蓄电池150的方向的电流路径被关断，并且能够向电力线对PL2、NL2施加蓄电池电压VB、MG1反向电动势VCm1及MG2反向电动势VCm2。因此，如下述的式(1)所示，***电压VH与蓄电池电压VB、MG1反向电动势VCm1及MG2反向电动势VCm2中的最高的值相等。
VH＝Max(VB、VCm1、VCm2)…(1)
因此，在关闭处理期间，如果是MG1反向电动势VCm1高于蓄电池电压VB及MG2反向电动势VCm2的状态，则成为***电压VH根据MG1反向电动势VCm1的变化而变化的状态。
鉴于这一点，在关闭处理期间，ECU300执行使用发动机100的动力使第一MG转速Nm1变化从而使MG1反向电动势VCm1变化规定值以上的处理(以下也称为“反向电动势变化处理”)。
图11是在行星齿轮机构30的列线图上表示反向电动势变化处理引起的发动机转速Ne及第一MG转速Nm1的变化的一例的图。ECU300通过反向电动势变化处理而使发动机转速Ne从第一目标速度N1增加为第二目标速度N2。此时，车辆1的惯性较大且车速(第二MG转速Nm2)几乎不变化，因此根据列线图的关系，第一MG转速Nm1从规定值α增加为规定值β。由于存在第一MG转速Nm1越高则MG1反向电动势VCm1成为越高的值的特性，因此第一MG转速Nm1为规定值β时的MG1反向电动势VCm1(β)大于第一MG转速Nm1为规定值α时的MG1反向电动势VCm1(α)。ECU300以使MG1反向电动势VCm1(β)与MG1反向电动势VCm1(α)之差成为规定值以上的方式使发动机转速Ne变化。
在通过反向电动势变化处理而VH传感器值变化了规定值以上的情况下，可认为VH传感器232正确地检测出了***电压VH的变化，因此ECU300判定为VH传感器232正常。在VH传感器232正常的情况下，VH异常的发生的主要原因是转换器210的异常且有可能无法将转换器210控制成上支路接通状态，因此ECU300选择VH-F/B行驶作为退避行驶形态。
另一方面，在通过反向电动势变化处理而VH传感器值未变化规定值以上的情况下，可认为VH传感器232未正确地检测出***电压VH的变化，因此ECU300判定为VH传感器232异常。在判定为VH传感器232异常的情况下，可认为VH异常的发生的主要原因是VH传感器232的异常而转换器210正常，因此ECU300选择上支路接通行驶作为退避行驶形态。
图12是表示在VH异常发生时ECU300进行的处理顺序的一例的流程图。
在步骤(以下，将步骤简称为“S”)10中，ECU300判定发动机100是否在工作期间。在发动机100为停止期间的情况下(S10为“否”)，由于VH异常的影响而有可能无法进行基于第一MG10的发动机曲轴转动而无法使发动机100启动，因此ECU300在S11中，选择维持发动机100停止的状态地进行行驶的MD行驶(参照图3、4)。
在发动机100在工作期间的情况下(S10为“是”)，ECU300在S20中执行上述关闭处理。具体而言，ECU300使转换器210、第一变换器221及第二变换器222全部停止(栅极关断)(参照图10)。另外，关闭处理持续至进行后述的S51或S61的处理为止。
在S30中，ECU300以使发动机转速Ne成为第一目标速度N1的方式控制发动机100的输出。第一目标速度N1预先设定为例如比较低的值(例如1000rpm)。
当发动机转速Ne成为第一目标速度N1时，ECU300在S31中，将蓄电池电压VB、MG1反向电动势VCm1及MG2反向电动势VCm2中的最高的值设定为第一比较值VHth1(参照式(1))。第一比较值VHth1是发动机转速Ne为第一目标速度N1时的***电压VH的推定值。MG1反向电动势VCm1及MG2反向电动势VCm2根据第一MG转速Nm1及第二MG转速Nm2而分别被推定出。
在S32中，ECU300判定VH传感器值是否表示第一比较值VHth1。
在VH传感器值表示第一比较值VHth1的情况下(S32为“是”)，ECU300在S40中，算出发动机转速Ne的第二目标速度N2。ECU300以使发动机转速Ne从第一目标速度N1变化为第二目标速度N2从而MG1反向电动势VCm1变化规定值(例如100伏特)以上的方式算出第二目标速度N2。例如，ECU300使用下述的式(2)，算出发动机转速Ne的第二目标速度N2。
N2＝VHth2tag/K/γ…(2)
在式(2)中，“VHth2tag”是第二比较值VHth2的目标值，设定为比第一比较值VHth1高出规定值(例如100伏特)以上的值。“γ”是行星齿轮机构30的齿轮比。“K”是MG1反向电动势常数(用于将第一MG转速Nm1转换成MG1反向电动势VCm1的系数)。
在S41中，ECU300以使发动机转速Ne成为第二目标速度N2的方式控制发动机100的输出。另外，S30及S41中的处理相当于上述反向电动势变化处理。即，第二目标速度N2在S40中被算出为通过发动机转速Ne从第一目标速度N1变化为第二目标速度N2而MG1反向电动势VCm1变化规定值以上的值。因此，通过发动机转速Ne从第一目标速度N1(S30)变化为第二目标速度N2(S41)而MG1反向电动势VCm1变化规定值以上。
当发动机转速Ne成为第二目标速度N2时，ECU300在S42中，将蓄电池电压VB、MG1反向电动势VCm1及MG2反向电动势VCm2中的最高的值设定为第二比较值VHth2(参照式(1))。第二比较值VHth2是发动机转速Ne为第二目标速度N2时的***电压VH的推定值。MG1反向电动势VCm1及MG2反向电动势VCm2根据第一MG转速Nm1及第二MG转速Nm2而分别被推定出。
在S43中，ECU300判定从第二比较值VHth2减去第一比较值VHth1而得到的值是否为规定值(例如100伏特)以上。该判定为了通过保证反向电动势变化处理产生的***电压VH的变化为规定值以上来提高VH传感器232是否正常的判定精度而进行。即，即使MG1反向电动势VCm1变化了规定值以上，在蓄电池电压VB及MG2反向电动势VCm2高于MG1反向电动势VCm1的情况下，MG1反向电动势VCm1的变化也不会反映到***电压VH的变化中，会产生***电压VH的变化量小于规定值的情况。S43是用于判定是否为这样的情况的处理。
在从第二比较值VHth2减去第一比较值VHth1而得到的值小于规定值的情况下(S43为“否”)，无法高精度地判定VH传感器232是否正常，因此ECU300使处理返回S30，再次执行S30起的处理。
在从第二比较值VHth2减去第一比较值VHth1而得到的值为规定值以上的情况下(S43为“是”)，ECU300在S44中，判定VH传感器值是否表示第二比较值VHth2。
在VH传感器值表示第二比较值VHth2的情况下(S44为“是”)，根据通过反向电动势变化处理而***电压VH变化了规定值以上(从第一比较值VHth1变化为第二比较值VHth2)的情况，VH传感器值也变化规定值以上(从第一比较值VHth1变化为第二比较值VHth2)，因此ECU300在S50中判定为VH传感器232正常(存在转换器210异常的可能性)，在S51中执行VH-F/B行驶(参照图5、6)。
另一方面，在VH传感器值未表示第一比较值VHth1的情况下(S32为“否”)，或者VH传感器值未表示第二比较值VHth2的情况下(S44为“否”)，ECU300在S60中判定为VH传感器232异常(转换器210正常)，在S61中执行上述上支路接通行驶(参照图7、8)。
如以上所述，本实施方式的ECU300在发生了VH异常的情况下，执行关闭处理，从而成为根据MG1反向电动势VCm1的变化而***电压VH变化的状态。在这样的状态下，ECU300执行使用发动机100的动力而使MG1反向电动势VCm1变化规定值以上的反向电动势变化处理。在通过反向电动势变化处理而VH传感器值变化了规定值以上的情况下，设想为VH传感器232正确地检测出了***电压VH的变化，因此ECU300判定为VH传感器232正常。这样，在本实施方式中，在发生了VH异常的情况下，能够使用MG1反向电动势VCm1来判定VH传感器232是否正常。
并且，在VH传感器232正常的情况下，即使由于发动机发电而***电压VH(向第二MG20施加的电压)变化，也能够通过VH传感器232正确地检测该变化，能够确保第二MG20的控制性。因此，ECU300执行使发动机100工作同时进行发动机发电并使用VH传感器值将***电压VH反馈控制成目标电压的VH-F/B控制。由此，与执行在发动机100停止的状态下进行退避行驶的MD行驶的情况相比，能够更多地确保退避行驶中可使用的电力量。其结果是，在发生了VH异常的情况下，能够确保第二MG20的控制性，并延长退避行驶距离。
此外，在VH传感器232异常的情况下，设想为VH异常的发生的主要原因是VH传感器232的异常而转换器210正常，因此ECU300执行进行发动机发电并使转换器210的上支路元件Q1成为导通状态的上支路接通行驶。由此，不仅能够将通过发动机发电得到的电力向第二MG20供给而且也能够向蓄电池150充电。因此，与进行VH-F/B控制的情况相比，能够进一步延长退避行驶距离。
<变形例1>
在上述实施方式中进行了说明的图12的流程图中，在S32及S44中的至少一个判定为“否”的情况下，判定为VH传感器232异常(S60)，以转换器210正常为前提而执行上支路接通行驶(S61)。
然而，在VH传感器232异常的情况下，也可以不执行上支路接通行驶而执行MD行驶。即，在VH传感器232异常的情况下，转换器210同时也为异常的可能性不是零，因此不执行上支路接通行驶而执行MD行驶。
<变形例2>
在上述实施方式中进行了说明的车辆1是将发动机100经由行星齿轮机构30而与第一MG10及输出轴60连结从而能够将发动机100的动力向第一MG10及输出轴60这双方传递的所谓串并联方式的混合动力车辆。
然而，本发明能够应用的混合动力车辆不限定于串并联方式的混合动力车辆，也可以是使用发动机的动力作为发电用而不向驱动轮直接传递的所谓串联方式的混合动力车辆。例如，也可以是从图1所示的车辆1去除行星齿轮机构30而将发动机100从输出轴60切离，而具有将发动机100与第一MG10直接连结的结构的混合动力车辆。
<变形例3>
在上述实施方式中进行了说明的图12的流程图中，在VH异常发生时对发动机100是否为工作期间进行判定(S10)，在发动机100为停止期间的情况下(S10为“否”)，由于VH异常的影响而有可能无法进行基于第一MG10的发动机曲轴转动从而无法使发动机100启动，因此选择MD行驶(S11)。
然而，例如在具备使用辅机蓄电池的电力来使发动机进行曲轴转动的启动器等情况下，能够不受VH异常的影响地使发动机100启动，因此也可以省略S10及S11的处理。
应认为本次公开的实施方式在全部发面上为例示而不是限制性的。本发明的范围由权利要求书而不是由上述说明公开，并包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

Claims (2)

1.一种混合动力车辆，包括：
发动机；
第一旋转电机，与所述发动机连接；
第二旋转电机，与驱动轮连接；
电力线对；
第一变换器，与所述电力线对和所述第一旋转电机电连接；
第二变换器，与所述电力线对和所述第二旋转电机电连接；
蓄电池；
转换器，与所述蓄电池和所述电力线对电连接；
电压传感器，构成为对***电压进行检测，所述***电压是所述电力线对之间的电压；及
电子控制单元，构成为控制所述发动机、所述转换器、所述第一变换器及所述第二变换器，
所述混合动力车辆的特征在于，
所述电子控制单元构成为，作为关闭处理，在所述电压传感器输出了异常值的情况下将所述转换器、所述第一变换器及所述第二变换器控制成门极关断状态，
所述电子控制单元构成为，作为电压变化处理，在所述关闭处理的执行期间，以通过使所述第一旋转电机的转速变化而使所述第一旋转电机的反电动势变化规定值以上的方式控制所述发动机的动力，
所述电子控制单元构成为，在所述电压变化处理的执行期间所述电压传感器的输出变化了所述规定值以上的情况下，判定为所述电压传感器正常而执行第一退避行驶控制，
所述电子控制单元构成为，作为所述第一退避行驶控制，将所述转换器控制成门极关断状态，且以使所述第一旋转电机旋转而使所述第一旋转电机成为再生状态的方式控制所述发动机的动力，且将所述第二旋转电机控制成动力运行状态。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，
所述电力线对具有正极线及负极线这一对线，所述负极线与所述蓄电池的负极连接，
所述转换器具有上支路，所述上支路与所述电力线对的所述正极线及所述蓄电池的正极连接，
所述电子控制单元构成为，作为所述电压变化处理，以使所述发动机的转速从第一速度变化为第二速度的方式控制所述发动机，
所述电子控制单元构成为，在所述电压变化处理的执行期间，在如下情况中的至少一种情况下判定为所述电压传感器异常而执行第二退避行驶：
所述发动机的转速为所述第一速度时的所述***电压的推定值与所述电压传感器的输出不同；及
所述发动机的转速为所述第二速度时的所述***电压的推定值与所述电压传感器的输出不同，
所述电子控制单元构成为，作为所述第二退避行驶，将所述转换器的所述上支路控制成导通状态，且以使所述第一旋转电机旋转而使所述第一旋转电机成为再生状态的方式控制所述发动机的动力，且将所述第二旋转电机控制成动力运行状态。
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