CN108725175A - 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，在本发明的混合动力汽车中，关于控制装置，在发动机的运转期间在第一电流传感器和第二电流传感器产生了异常时，对第一变换器执行一相导通控制，对第二变换器执行选通截止。关于控制装置，在一相导通控制中切换对象相的情况下，在第一马达的电角度在切换范围内时切换对象相，所述切换范围是设想为切换对象相前的第一马达的转矩与切换对象相后的第一马达的转矩的转矩差量为预定值以下的范围。

Description

混合动力汽车
技术领域
本发明涉及混合动力汽车，详细而言，涉及具备发动机、行星齿轮、第一马达、第二马达以及蓄电装置的混合动力汽车。
背景技术
作为相关技术的混合动力汽车，提出了如下混合动力汽车：在该混合动力汽车中，发动机、第一马达、驱动轴以及第二马达连接于行星齿轮的行星架、太阳轮以及齿圈，并且，经由电力线将第一变换器和第二变换器与蓄电池连接，第一变换器和第二变换器分别驱动第一马达和第二马达，在行驶期间起动发动机的情况下无法执行第一变换器的三相导通/截止控制时，执行第一变换器的一相导通控制、二相导通控制、三相导通控制中的任一方的控制(例如，参照日本特开2016-83993)。在相关技术的混合动力汽车中，像上述那样使第一马达产生拖曳转矩来驱动发动机旋转，向发动机供给燃料并进行点火，由此来起动发动机。
发明内容
在上述的混合动力汽车中，在对第一变换器执行一相导通控制的情况下，当在一相导通控制中使对象相(使上臂和下臂中的任一臂保持导通的相)固定时，第一变换器的温度可能会过度上升。因此，考虑在一相导通控制中切换对象相，但若在所述切换时第一马达的转矩(拖曳转矩)较大地发生变化，则有时会在车辆产生振动。
本发明提供一种抑制在车辆产生振动的混合动力汽车。
本发明的技术方案涉及的混合动力汽车具备：发动机；第一马达；行星齿轮，其三个旋转要素以在列线图中按所述第一马达、所述发动机、所述驱动轴的顺序排列的方式连接于所述发动机、所述第一马达、以及连结于驱动轮的驱动轴这三方的轴；第二马达，其连接于所述驱动轴；第一变换器，其构成为驱动所述第一马达；第二变换器，其构成为驱动所述第二马达；蓄电装置，其经由电力线连接于所述第一变换器和所述第二变换器；第一电流传感器，其构成为检测在所述第一马达的各相中流动的电流；第二电流传感器，其构成为检测在所述第二马达的各相中流动的电流；以及控制装置，其构成为，在所述发动机的运转期间在所述第一电流传感器和所述第二电流传感器产生了异常时，对所述第一变换器执行一相导通控制，对所述第二变换器执行选通截止，在所述混合动力汽车中，所述控制装置构成为，在所述一相导通控制中切换对象相的情况下，在所述第一马达的电角度在切换范围内时切换所述对象相，所述切换范围是设想为切换所述对象相前的所述第一马达的转矩与切换所述对象相后的所述第一马达的转矩的转矩差量为预定值以下的范围。
根据本发明的技术方案，在发动机的运转期间在第一电流传感器和第二电流传感器产生了异常时，对第一变换器执行一相导通控制，对第二变换器执行选通截止。在此，“一相导通控制”是如下控制：将任一相作为对象相，使对象相的上臂保持导通、并且使对象相的下臂和对象相以外的相的上下臂保持截止，或者使对象相的下臂保持导通、并且使对象相的上臂和对象相以外的相的上下臂保持截止。通过这样的控制，在第一马达产生拖曳转矩，并且所述拖曳转矩被作为前进用的转矩经由行星齿轮向驱动轴输出，从而能够使车辆行驶。在一相导通控制中切换对象相的情况下，在第一马达的电角度在切换范围内时切换对象相，所述切换范围是设想为切换对象相前的第一马达的转矩与切换对象相后的第一马达的转矩的转矩差量为预定值以下的范围。由此，能够抑制在第一变换器的一相导通控制中切换对象相时，第一马达的转矩(拖曳转矩)较大地发生变化的情况，能够抑制在车辆产生振动的情况。
在本发明的技术方案中，也可以是，所述切换范围被设定为使得：所述转矩差量为所述预定值以下，并且切换所述对象相前的所述第一马达的转矩或切换所述对象相后的所述第一马达的转矩中的至少一方的绝对值为第二预定值以下。
根据本发明的技术方案，能够进一步抑制在第一变换器的一相导通控制中切换对象相时，在车辆产生振动的情况。
在本发明的技术方案中，也可以是，所述切换范围被设定为，所述第一马达的转速越大则所述切换范围越窄。
根据本发明的技术方案，能够更适当地设定切换范围。
在本发明的技术方案中，也可以是，所述控制装置构成为，在从所述对象相的上次的切换起经过了第一时间、并且所述第一马达的电角度在所述切换范围内时，切换所述对象相。在该情况下，也可以是，所述第一时间被设定为，所述第一马达的转速越大则所述第一时间越短。
根据本发明的技术方案，能够更适当地设定第一时间。
在本发明的技术方案中，也可以是，所述控制装置构成为，在所述第一变换器的温度小于预定温度时，即使所述第一马达的电角度在所述切换范围内也不切换所述对象相。在该情况下，所述控制装置可以构成为，ⅰ)在从所述对象相的上次的切换起经过了第一时间时，或者ⅱ)在从所述对象相的上次的切换起未经过所述第一时间，但经过了比所述第一时间短的第二时间并且所述第一变换器的温度是所述预定温度以上时，在所述第一马达的电角度在所述切换范围内的情况下切换所述对象相，所述控制装置也可以构成为，ⅲ)在从所述对象相的上次的切换起未经过所述第一时间的情况下所述第一变换器的温度小于所述预定温度、并且ⅳ)从所述对象相的上次的切换起未经过所述第二时间时，即使所述第一马达的电角度在所述切换范围内也不切换所述对象相。若像上述那样，则能够抑制频繁地(每极短时间)进行对象相的切换的情况。
在本发明的技术方案中，也可以是，所述控制装置构成为，在所述发动机的运转期间在所述第一电流传感器和所述第二电流传感器产生了异常时，对所述第一变换器，在所述第一马达的转速是预定转速以上时执行所述一相导通控制，在所述第一马达的转速小于所述预定转速时执行三相导通控制。
附图说明
以下将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力汽车的大致构成的构成图。
图2是表示包括马达的电机驱动***的大致构成的构成图。
图3是表示由HVECU执行的异常时控制例程的一个例子的流程图。
图4是表示对变换器执行三相导通控制或一相导通控制时的马达的转速与在马达产生的拖曳转矩(负转矩)的关系的一个例子的图表。
图5是表示加速器启动(on)时的行星齿轮的列线图的一个例子的说明图。
图6是表示由马达ECU执行的一相导通控制例程的一个例子的流程图。
图7是表示切换推荐时间设定用映射(map)的一个例子的说明图。
图8是表示切换范围设定用映射的一个例子的说明图。
图9是表示马达的转速为某一转速，并且对象相是U相、V相、W相时的马达的电角度与转矩的关系的一个例子的图表。
具体实施方式
使用实施例来说明本发明的实施方式。
图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力汽车20的大致构成的构成图，图2是表示包括马达MG1、MG2的电机驱动***的大致构成的构成图。如图所示，实施例的混合动力汽车20具备发动机22、行星齿轮30、马达MG1、MG2、变换器41、42、作为蓄电装置的蓄电池50以及混合动力用电子控制单元(以下，称为“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，并且经由减震器28连接于行星齿轮30的行星架。所述发动机22由发动机用电子控制单元(以下，称为“发动机ECU”)24来进行运转控制。
虽未图示，但发动机ECU24构成为以CPU为中心的微处理器，除了具备CPU以外，还具备存储处理程序的ROM和/或暂时存储数据的RAM、输入/输出端口以及通信端口。从输入端口向发动机ECU24输入对发动机22进行运转控制所需要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来运算出发动机22的转速Ne。
行星齿轮30构成为单小齿轮型的行星齿轮机构。在行星齿轮30的太阳轮连接有马达MG1的转子。在行星齿轮30的齿圈连接有驱动轴36，所述驱动轴36经由差动齿轮38连结于驱动轮39a、39b。如上所述，在行星齿轮30的行星架经由减震器28连接有发动机22的曲轴26。
马达MG1构成为具有埋入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。马达MG2与马达MG1同样地构成为同步发电电动机，其转子连接于驱动轴36。
变换器41、42用于驱动马达MG1、MG2。如图2所示，变换器41连接于电力线54，具有六个晶体管T11～T16、和分别与六个晶体管T11～T16并联地连接的六个二极管D11～D16。晶体管T11～T16以分别相对于电力线54的正极侧线和负极侧线成为源极侧和漏极侧的方式每两个一对地配置。在晶体管T11～T16的成对的晶体管彼此的连接点分别连接有马达MG1的三相线圈(U相、V相、W相)的各相线圈。因此，当电压作用于变换器41时，通过马达用电子控制单元(以下，称为“马达ECU”)40来调节成对的晶体管T11～T16的导通时间的比例，由此在三相线圈中形成旋转磁场，从而驱动马达MG1旋转。变换器42与变换器41同样地连接于电力线54，具有六个晶体管T21～T26和六个二极管D21～D26。当电压作用于变换器42时，通过马达ECU40来调节成对的晶体管T21～T26的导通时间的比例，由此在三相线圈中形成旋转磁场，从而驱动马达MG2旋转。以下，将晶体管T11～T16、T21～T26中的晶体管T11～T13、T21～T23表示为“上臂”，将晶体管T14～T16、T24～T26表示为“下臂”。在电力线54的正极侧线和负极侧线安装有平滑用的电容器57。
虽未图示，但马达ECU40构成为以CPU为中心的微处理器，除了具备CPU以外，马达ECU40还具备存储处理程序的ROM和/或暂时存储数据的RAM、输入/输出端口以及通信端口。如图1所示，经由输入端口向马达ECU40输入对马达MG1、MG2进行驱动控制所需要的来自各种传感器的信号。作为向马达ECU40输入的信号，例如可以举出来自检测马达MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的旋转位置θm1、θm2、来自检测在马达MG1、MG2的各相中流动的电流的电流传感器45u、45v、46u、46v的相电流Iu1、Iv1、Iu2、Iv2、来自检测变换器41的温度的温度传感器41a的变换器41的温度tinv等例子。从马达ECU40经由输出端口输出针对变换器41、42的晶体管T11～T16、T21～T26的开关控制信号等。马达ECU40经由通信端口与HVECU70连接。马达ECU40基于来自旋转位置检测传感器43、44的马达MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2来运算出马达MG1、MG2的电角度θe1、θe2、角速度ωm1、ωm2、转速Nm1、Nm2。
蓄电池50构成为例如锂离子二次电池和/或镍氢二次电池，连接于电力线54。所述蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下，称为“蓄电池ECU”)52管理。
虽未图示，但蓄电池ECU52构成为以CPU为中心的微处理器，除了具备CPU以外，蓄电池ECU52还具备存储处理程序的ROM和/或暂时存储数据的RAM、输入/输出端口以及通信端口。经由输入端口向蓄电池ECU52输入对蓄电池50进行管理所需要的来自各种传感器的信号。作为向蓄电池ECU52输入的信号，例如可以举出来自安装于蓄电池50的端子间的电压传感器51a的蓄电池50的电压Vb、来自安装于蓄电池50的输出端子的电流传感器51b的蓄电池50的电流Ib、来自安装于蓄电池50的温度传感器51c的蓄电池50的温度Tb等例子。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50的电流Ib的累计值来运算出蓄电比例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。
虽未图示，但HVECU70构成为以CPU为中心的微处理器，除了具备CPU以外，还具备存储处理程序的ROM和/或暂时存储数据的RAM、输入/输出端口以及通信端口。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、来自检测换挡杆(Shift lever)81的操作位置的档位传感器82的档位SP等例子。还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、来自检测制动踏板85的踩踏量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、来自车速传感器88的车速V等例子。作为档位SP，有停车档(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、马达ECU40以及蓄电池ECU52连接。
在像上述那样构成的实施例的混合动力汽车20中，基于加速器开度Acc和车速V来设定驱动轴36的要求驱动力，对发动机22和马达MG1、MG2进行运转控制以向驱动轴36输出与要求驱动力相符的要求动力。作为发动机22和马达MG1、MG2的运转模式，例如可以举出以下的(A1)～(A3)的模式。(A1)转矩变换运转模式是如下模式：对发动机22进行运转控制以使得从发动机22输出与要求动力对应的动力，并且对马达MG1、MG2进行驱动控制以使得从发动机22输出的动力全部通过行星齿轮30和马达MG1、MG2进行转矩变换，向驱动轴36输出要求动力。(A2)充放电运转模式是如下模式：对发动机22进行运转控制以使得从发动机22输出与要求动力和蓄电池50的充放电所需要的电力之和相符的动力，并且对马达MG1、MG2进行驱动控制以使得从发动机22输出的动力的全部或一部分伴随蓄电池50的充放电而通过行星齿轮30和马达MG1、MG2进行转矩变换，向驱动轴36输出要求动力。(A3)马达运转模式是如下模式：停止发动机22的运转，对马达MG2进行驱动控制以使得向驱动轴36输出要求动力。
对像上述那样构成的实施例的混合动力汽车20的动作，尤其是在发动机22的运转期间在电流传感器45u、45v和电流传感器46u、46v产生了异常时的动作进行说明。图3是表示由HVECU70执行的异常时控制例程的一个例子的流程图。图3的例程在发动机22的运转期间在电流传感器45u、45v和电流传感器46u、46v产生了异常后被反复执行。
当执行图3的异常时控制例程时，HVECU70输入加速器开度Acc、马达MG1的转速Nm1等数据(步骤S100)。在此，关于加速器开度Acc，输入由加速器踏板位置传感器84检测出的值。关于马达MG1的转速Nm1，从马达ECU40通过通信输入基于由旋转位置检测传感器43检测出的马达MG1的转子的旋转位置θm1而运算出的值。
当像上述那样输入数据时，使用所输入的加速器开度Acc来判定是加速器启动(on)还是加速器停止(off)(步骤S110)，在判定为加速器启动时，将马达MG1的转速Nm1与阈值Nref进行比较(步骤S120)。在此，阈值Nref是用于选择对变换器41执行三相导通控制和一相导通控制中的哪一方控制的阈值。变换器41的三相导通控制是如下控制：使所有的上臂(晶体管T11～T13)保持导通、并且使所有的下臂(晶体管T14～T16)保持截止，或者，使所有的下臂(晶体管T14～T16)保持导通、并且使所有的上臂(晶体管T11～T13)保持截止。变换器41的一相导通控制是如下控制：将马达MG1的U相、V相、W相中的任一相设为对象相，使对象相的上臂保持导通、并且使对象相的下臂和对象相以外的两相的上下臂保持截止，或者使对象相的下臂保持导通、并且使对象相的上臂和对象相以外的两相的上下臂保持截止。图4是表示对变换器41执行三相导通控制或一相导通控制时的马达MG1的转速Nm1与在马达MG1产生的拖曳转矩(负转矩)的关系的一个例子的图表。上述的关系通过实验、解析来确定。如图所示，当对变换器41执行三相导通控制或一相导通控制时，会在马达MG1产生拖曳转矩。此时，在马达MG1的转速Nm1较低的区域，执行三相导通控制时的拖曳转矩比执行一相导通控制时的拖曳转矩大，在马达MG1的转速Nm1较大的区域，执行一相导通控制时的拖曳转矩比执行三相导通控制时的拖曳转矩大。在实施例中，将对变换器41执行三相导通控制时的马达MG1的拖曳转矩与执行一相导通控制时的马达MG1的拖曳转矩相等的马达MG1的转速Nm1即转速N1用作上述的阈值Nref。
在步骤S120中马达MG1的转速Nm1小于阈值Nref时，向马达ECU40发送变换器41的三相导通控制指令和变换器42的选通截止指令(步骤S130)。另一方面，在马达MG1的转速Nm1是阈值Nref以上时，向马达ECU40发送变换器41的一相导通控制指令和变换器42的选通截止指令(步骤S140)。将预定转速Ne1(例如1800rpm、2000rpm、2200rpm等)设定为发动机22的目标转速Ne*，并将其向发动机ECU24发送(步骤S150)，结束本例程。马达ECU40在接收到变换器41的三相导通控制指令时，对变换器41执行三相导通控制，在接收到变换器41的一相导通控制指令时，对变换器41执行一相导通控制。马达ECU40在接收到变换器42的选通截止指令时，对变换器42执行选通截止(将晶体管T21～T26全部设为截止)。发动机ECU24在接收到发动机22的目标转速Ne*时，进行吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等以使得发动机22以目标转速Ne*进行旋转。
图5是表示在加速器启动时即对变换器41执行三相导通控制或一相导通控制、并且对变换器42执行选通截止时的行星齿轮30的列线图的一个例子的说明图。图中，左边的S轴表示马达MG1的转速Nm1即行星齿轮30的太阳轮的转速，C轴表示发动机22的转速Ne即行星齿轮30的行星架的转速，R轴表示马达MG2的转速Nm2(和驱动轴36的转速Nd)即行星齿轮30的齿圈的转速。图中，“ρ”表示行星齿轮30的齿数比(太阳轮的齿数/齿圈的齿数)，“Tdrg1”表示在马达MG1产生的拖曳转矩。在加速器启动时，对变换器41执行三相导通控制或一相导通控制，由此，在马达MG1产生的拖曳转矩Tdrg1作为前进用的转矩(-Tdrg1/ρ)经由行星齿轮30向驱动轴36输出，从而能够使车辆行驶。而且，在马达MG1的转速Nm1小于阈值Nref时对变换器41执行三相导通控制，在马达MG1的转速Nm1是阈值Nref以上时对变换器41执行一相导通控制，由此能够使在马达MG1产生的拖曳转矩Tdrg1进一步增大、能够使向驱动轴36输出的前进用的转矩(-Tdrg1/ρ)进一步增大。
在步骤S110中判定为加速器停止时，向马达ECU40发送变换器41、42的选通截止指令(步骤S160)，并且将比上述的预定转速Ne1小的预定转速Ne2(例如1000rpm、1200rpm、1400rpm等)设定为发动机22的目标转速Ne*，并将其向发动机ECU24发送(步骤S170)，结束本例程。马达ECU40在接收到变换器41、42的选通截止指令时，对变换器41、42执行选通截止(将晶体管T11～T16、T21～T26全部设为截止)。以上对通过发动机ECU24实现的发动机22的控制进行了描述。在对变换器41执行选通截止时，在伴随马达MG1的旋转而产生的反电动势比电力线54的电压高的情况下，会在马达MG1中产生基于反电动势的再生转矩Tcef1、并且所述再生转矩Tcef1作为前进用的转矩(-Tcef1/ρ)经由行星齿轮30向驱动轴36输出，在马达MG1的反电动势是电力线54的电压以下时，在马达MG1中不产生再生转矩Tcef1(值为0)，所以驱动轴36的转矩(-Tcef1/ρ)的值变为0。基于此，在实施例中，在加速器停止时，与加速器启动时相比，减小发动机22的转速Ne来减小马达MG1的转速Nm1，使得马达MG1的反电动势为电力线54的电压以下。
对针对变换器41执行一相导通控制时的动作进行说明。图6是表示由马达ECU40执行的一相导通控制例程的一个例子的流程图。图6的例程在对变换器41执行一相导通控制时(从HVECU70接收变换器41的一相导通控制指令时)被反复执行。在以下的说明中，对使对象相的上臂保持导通、并且使对象相的下臂和对象相以外的两相的上下臂保持截止来作为变换器41的一相导通控制的情况进行说明。
当执行图6的一相导通控制例程时，马达ECU40输入马达MG1的电角度θe1、转速Nm1、变换器41的温度tinv等数据(步骤S200)。在此，关于马达MG1的电角度θe1、转速Nm1，输入基于由旋转位置检测传感器43检测出的马达MG1的转子的旋转位置θm1运算出的值。
当像上述那样输入数据时，基于马达MG1的转速Nm1来设定切换推荐时间tch1(步骤S210)。在此，切换推荐时间tch1是推荐在变换器41的一相导通控制中切换对象相的下限时间，在实施例中，预先确定马达MG1的转速Nm1与切换推荐时间tch1的关系并将其作为切换推荐时间设定用映射(map)存储于未图示的ROM，当给出马达MG1的转速Nm1时，根据所述映射导出对应的切换推荐时间tch1并进行设定。在图7中示出切换推荐时间设定用映射的一个例子。切换推荐时间tch1的各值并不限定于图7的映射的值。如图所示，切换推荐时间tch1以如下方式设定：在马达MG1的转速Nm1较大时，与马达MG1的转速Nm1较小时相比，切换推荐时间tch1较短，具体而言，马达MG1的转速Nm1越大则切换推荐时间tch1越短。这是因为马达MG1的转速Nm1越大，则在对象相中流动的电流的绝对值越容易变大、热应力越容易变大。
接着，将在变换器41的一相导通控制中从上次切换对象相起的切换后时间tch与切换推荐时间tch1进行比较(步骤S220)，在切换后时间tch是切换推荐时间tch1以上时，判断为在变换器41的一相导通控制中推荐切换对象相，并且判定变换器41的一相导通控制中的当前的对象相是U相、V相、W相中的哪一相(步骤S250)。在变换器41的一相导通控制中的当前的对象相是U相时，基于马达MG1的转速Nm1和图8的切换范围设定用映射来设定切换范围θuv1～θuv2(步骤S260)。在此，切换范围θuv1～θuv2和后述的切换范围θvw1～θvw2、θwu1～θwu2分别是与将对象相从U相切换至V相、从V相切换至W相、从W相切换至U相相适的范围，并且以同时满足如下条件(B1)和条件(B2)的方式设定：(B1)切换对象相前的转矩与切换对象相后的转矩的转矩差量ΔTm1为阈值ΔTref(例如8Nm、10Nm、12Nm等)以下，(B2)切换对象相前的转矩的绝对值和切换对象相后的转矩的绝对值均为阈值Tref(例如8Nm、10Nm、12Nm等)以下。图8的切换范围设定用映射是表示马达MG1的转速Nm1与切换范围θuv1～θuv2、θvw1～θvw2以及θwu1～θwu2的关系的一个例子的映射，存储于未图示的ROM。切换范围θuv1～θuv2、θvw1～θvw2以及θwu1～θwu2的各个值并不限定于图8的映射的值。
图9是表示马达MG1的转速Nm1为某一转速并且对象相是U相、V相、W相时的马达MG1的电角度θe1与转矩Tm1的关系的一个例子的图表。该关系根据马达MG1的转速Nm1而不同。在图9中，当马达MG1的转矩Tm1为负时，意味着在马达MG1产生拖曳转矩。图9中的马达MG1的一周期(以电角度θe1计的话为360度)的平均转矩相当于上述的图4中的对变换器41执行一相导通控制时的马达MG1的转矩(拖曳转矩)。在实施例中，针对马达MG1的各转速Nm1，使用图9那样的关系并且以同时满足(B1)、(B2)条件的方式设定切换范围θuv1～θuv2、θvw1～θvw2以及θwu1～θwu2，制作图8的切换范围设定用映射。由图8可知，切换范围θuv1～θuv2、θvw1～θvw2以及θwu1～θwu2分别以马达MG1的转速Nm1越大则切换范围越窄的方式设定。这是因为，马达MG1的转速Nm1越大则马达MG1的转矩Tm1的变动越大。
当像上述那样设定切换范围θuv1～θuv2时，判定马达MG1的电角度θe1是否在切换范围θuv1～θuv2内(步骤S270)。在判定为马达MG1的电角度θe1不在切换范围θuv1～θuv2内(在切换范围θuv1～θuv2以外)时，在变换器41的一相导通控制中不切换对象相而结束本例程。另一方面，在判定为马达MG1的电角度θe1在切换范围θuv1～θuv2内时，在变换器41的一相导通控制中将对象相从U相切换至V相(步骤S280)，将切换后时间tch的值重置为0并且开始计时(步骤S290)，结束本例程。
在步骤S250中变换器41的一相导通控制中的当前的对象相是V相时，基于马达MG1的转速Nm1和上述的图8的切换范围设定用映射来设定切换范围θvw1～θvw2(步骤S300)，并判定马达MG1的电角度θe1是否在切换范围θvw1～θvw2内(步骤S310)。在判定为马达MG1的电角度θe1不在切换范围θvw1～θvw2内(在切换范围θvw1～θvw2以外)时，在变换器41的一相导通控制中不切换对象相而结束本例程。另一方面，在判定为马达MG1的电角度θe1在切换范围θvw1～θvw2内时，在变换器41的一相导通控制中将对象相从V相切换至W相(步骤S320)，将切换后时间tch的值重置为0并且开始计时(步骤S330)，结束本例程。
在步骤S250中变换器41的一相导通控制中的当前的对象相是W相时，基于马达MG1的转速Nm1和上述的图8的切换范围设定用映射来设定切换范围θwu1～θwu2(步骤S340)，判定马达MG1的电角度θe1是否在切换范围θwu1～θwu2内(步骤S350)。在判定为马达MG1的电角度θe1不在切换范围θwu1～θwu2内(在切换范围θwu1～θwu2以外)时，在变换器41的一相导通控制中不切换对象相而结束本例程。另一方面，在判定为马达MG1的电角度θe1在切换范围θwu1～θwu2内时，在变换器41的一相导通控制中将对象相从W相切换至U相(步骤S360)，将切换后时间tch的值重置为0并且开始计时(步骤S370)，结束本例程。
如上所述，在马达MG1的电角度θe1处于以满足上述的(B1)条件的方式设定的切换范围内时，在变换器41的一相导通控制中切换对象相，由此能够抑制在变换器41的一相导通控制中切换对象相时，马达MG1的转矩(拖曳转矩)较大地发生变化这一情况，从而能够抑制在车辆产生振动的情况。而且，因为是以除了满足(B1)条件以外还满足(B2)条件的方式设定切换范围，所以能够进一步抑制在变换器41的一相导通控制中切换对象相时，在车辆产生振动这一情况。
在步骤S220中切换后时间tch小于切换推荐时间tch1时，将变换器41的温度tinv与阈值tinvref进行比较(步骤S230)，在变换器41的温度tinv是阈值tinvref以上时，将切换后时间tch与比上述的切换推荐时间tch1短的切换允许时间tch2进行比较(步骤S240)。在此，阈值tinvref是判断为为了抑制变换器41的温度上升而优选在变换器41的一相导通控制中切换对象相的下限温度，是比变换器41过热的温度低一定程度的温度，例如可以使用70℃、80℃、90℃等。切换允许时间tch2是允许(解除禁止)在变换器41的一相导通控制中切换对象相的下限时间，例如可以使用0.1sec、0.2sec、0.3sec等。
在步骤S230中变换器41的温度tinv小于阈值tinvref时、在步骤S240中切换后时间tch小于切换允许时间tch2时，在变换器41的一相导通控制中不切换对象相而结束本例程。由此，能够抑制在变换器41的一相导通控制中频繁地(每隔极短时间)进行对象相的切换这一情况。
在步骤S230中变换器41的温度tinv是阈值tinvref以上、并且在步骤S240中切换后时间tch是切换允许时间tch2以上时，执行上述的步骤S250以后的处理，即，在马达MG1的电角度θe1在切换范围内时在变换器41的一相导通控制中切换对象相，结束本例程。
在以上所说明的实施例的混合动力汽车20中，在发动机22的运转期间在电流传感器45u、45v和电流传感器46u、46v产生了异常时，对变换器41执行三相导通控制或一相导通控制，对变换器42执行选通截止。由此，在马达MG1产生的拖曳转矩作为前进用的转矩经由行星齿轮30向驱动轴36输出，从而能够使车辆行驶。在变换器41的一相导通控制中切换对象相的情况下，当马达MG1的电角度θe1在切换范围内时，在变换器41的一相导通控制中切换对象相，所述切换范围是以满足切换对象相前的转矩与切换对象相后的转矩的转矩差量ΔTm1为阈值ΔTref以下这一条件的方式设定的范围。由此，能够抑制在变换器41的一相导通控制中切换对象相时，马达MG1的转矩(拖拽转距)较大地发生变化的情况，从而能够抑制在车辆产生振动的情况。而且，以除了满足切换对象相前的转矩与切换对象相后的转矩的转矩差量ΔTm1为阈值ΔTref以下这一条件以外，还满足切换对象相前的转矩的绝对值和切换对象相后的转矩的绝对值均为阈值Tref以下这一条件的方式设定切换范围。由此，能够进一步抑制在变换器41的一相导通控制中切换对象相时，在车辆产生振动这一情况。
在实施例的混合动力汽车20中，使用上述的(B1)、(B2)条件来设定切换范围θuv1～θuv2、θvw1～θvw2以及θwu1～θwu2。但是，也可以仅使用上述(B1)条件来设定切换范围θuv1～θuv2、θvw1～θvw2以及θwu1～θwu2。
在实施例的混合动力汽车20中，基于马达MG1的转速Nm1来设定切换范围θuv1～θuv2、θvw1～θvw2以及θwu1～θwu2。但是，也可以不考虑马达MG1的转速Nm1地设定切换范围θuv1～θuv2、θvw1～θvw2以及θwu1～θwu2。
在实施例的混合动力汽车20中，基于马达MG1的转速Nm1来设定切换推荐时间tch1。但是，也可以与马达MG1的转速Nm1无关地将一致的时间用作切换推荐时间tch1。
在实施例的混合动力汽车20中，在切换后时间tch是切换推荐时间tch1以上且马达MG1的电角度θe1在切换范围内时，和变换器41的温度tinv是阈值tinvref以上且切换后时间tch是切换允许时间tch2以上、并且马达MG1的电角度θe1在切换范围内时，在变换器41的一相导通控制中切换对象相。但也可以是，仅在切换后时间tch是切换推荐时间tch1以上并且马达MG1的电角度θe1在切换范围内时，和变换器41的温度tinv是阈值tinvref以上且切换后时间tch是切换允许时间tch2以上、并且马达MG1的电角度θe1在切换范围内时中的任一情况下，在变换器41的一相导通控制中切换对象相。
在实施例的混合动力汽车20中，在切换后时间tch小于切换推荐时间tch1时，在变换器41的温度tinv是阈值tinvref以上且切换后时间tch是切换允许时间tch2以上、并且马达MG1的电角度θe1在切换范围内时，在变换器41的一相导通控制中切换对象相。但也可以是，在变换器41的温度tinv是阈值tinvref以上并且马达MG1的电角度θe1在切换范围内时，不论切换后时间tch是否是切换允许时间tch2以上，都在变换器41的一相导通控制中切换对象相。也可以是，在马达MG1的电角度θe1在切换范围内时，不论变换器41的温度tinv是否是阈值tinvref以上、并且不论切换后时间tch是否是切换允许时间tch2以上，都在变换器41的一相导通控制中切换对象相。
在实施例的混合动力汽车20中，在发动机22的运转期间在电流传感器45u、45v和电流传感器46u、46v产生了异常时，根据马达MG1的转速Nm1来对变换器41执行三相导通控制或一相导通控制。但是，也可以与马达MG1的转速Nm1无关地对变换器41执行一相导通控制。
虽然在实施例的混合动力汽车20中使用蓄电池50作为蓄电装置，但也可以使用电容器作为蓄电装置。
虽然在实施例的混合动力汽车20中使马达MG2直接连接于驱动轴36，但也可以使马达MG2经由减速器、变速器等连接于驱动轴36。
在实施例的混合动力汽车20中，具备发动机ECU24、马达ECU40、蓄电池ECU52以及HVECU70，但也可以使它们中的至少两个构成为单一的电子控制单元。
在实施例中，发动机22记载为“发动机”，马达MG1记载为“第一马达”，行星齿轮30记载为“行星齿轮”，马达MG2记载为“第二马达”，变换器41记载为“第一变换器”，变换器42记载为“第二变换器”，蓄电池50记载为“蓄电装置”，电流传感器45u、45v记载为“第一电流传感器”，电流传感器46u、46v记载为“第二电流传感器”，HVECU70、发动机ECU24、以及马达ECU40记载为“控制装置”，但这只是本发明的一个例子。
关于实施例的主要的要素与“发明内容”中记载的发明的主要的要素的对应关系，实施例是用于对“发明内容”中记载的发明的实施方式具体地进行说明的一个例子，并非限定“发明内容”中记载的发明的要素。即，关于“发明内容”中记载的发明的解释应该基于这一栏中的记载来进行，实施例不过是“发明内容”中记载的发明的一个具体的例子。
以上，使用实施例对本发明的实施方式进行了说明，但，本发明毫不限定于这样的实施例，在不脱离本发明的要旨的范围内，当然能够以各种方式来实施。
本发明能够用于混合动力汽车的制造产业等。

Claims (8)

1.一种混合动力汽车，其特征在于，包括：
发动机；
第一马达；
行星齿轮，其三个旋转要素以在列线图中按所述第一马达、所述发动机、所述驱动轴的顺序排列的方式连接于所述发动机、所述第一马达、以及连结于驱动轮的驱动轴这三方的轴；
第二马达，其连接于所述驱动轴；
第一变换器，其构成为驱动所述第一马达；
第二变换器，其构成为驱动所述第二马达；
蓄电装置，其经由电力线连接于所述第一变换器和所述第二变换器；
第一电流传感器，其构成为检测在所述第一马达的各相中流动的电流；
第二电流传感器，其构成为检测在所述第二马达的各相中流动的电流；以及
控制装置，其构成为，在所述发动机的运转期间在所述第一电流传感器和所述第二电流传感器产生了异常时，对所述第一变换器执行一相导通控制，对所述第二变换器执行选通截止，
所述控制装置构成为，
在所述一相导通控制中切换对象相的情况下，在所述第一马达的电角度在切换范围内时切换所述对象相，所述切换范围是设想为切换所述对象相前的所述第一马达的转矩与切换所述对象相后的所述第一马达的转矩的转矩差量为预定值以下的范围。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述切换范围被设定为使得：所述转矩差量为所述预定值以下，并且切换所述对象相前的所述第一马达的转矩或切换所述对象相后的所述第一马达的转矩中的至少一方的绝对值为第二预定值以下。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述切换范围被设定为，所述第一马达的转速越大则所述切换范围越窄。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述控制装置构成为，在从所述对象相的上次的切换起经过了第一时间、并且所述第一马达的电角度在所述切换范围内时，切换所述对象相。
5.根据权利要求4所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述第一时间被设定为，所述第一马达的转速越大则所述第一时间越短。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述控制装置构成为，在所述第一变换器的温度小于预定温度时，即使所述第一马达的电角度在所述切换范围内也不切换所述对象相。
7.根据权利要求6所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述控制装置构成为，
i)在从所述对象相的上次的切换起经过了第一时间时，或者在从所述对象相的上次的切换起未经过所述第一时间，但经过了比所述第一时间短的第二时间并且所述第一变换器的温度是所述预定温度以上时，
在所述第一马达的电角度在所述切换范围内的情况下切换所述对象相，
ii)在从所述对象相的上次的切换起未经过所述第一时间的情况下所述第一变换器的温度小于所述预定温度、并且从所述对象相的上次的切换起未经过所述第二时间时，
即使所述第一马达的电角度在所述切换范围内也不切换所述对象相。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述控制装置构成为，在所述发动机的运转期间在所述第一电流传感器和所述第二电流传感器产生了异常时，对所述第一变换器，在所述第一马达的转速是预定转速以上时执行所述一相导通控制，在所述第一马达的转速小于所述预定转速时执行三相导通控制。
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