CN109996712B

CN109996712B - 车辆控制装置、车辆控制方法以及存储有车辆控制程序的存储介质

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Publication number: CN109996712B
Application number: CN201780071860.6A
Authority: CN
Inventors: 西山征辉; 寿宇锋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2037-11-22
Also published as: JP6597567B2; JP2018083486A; CN109996712A; WO2018097170A1

Abstract

车辆控制装置(50)应用于车辆(901、902)，所述车辆(901、902)具有作为动力源的发动机(70)、MG(60)以及通过逆变器(40)能与MG进行电力传输的主机电池(20)。车辆控制装置对发动机、MG的动作进行控制，且能控制发动机与MG之间的动力传递。车辆控制装置在检测到主机电池的异常时，将设置于主机电池与逆变器之间的电源继电器(21)切断，以停止MG的动力运行动作。此外，车辆控制装置维持发动机进行的车辆行驶，并且除去由车辆的动作使MG转速增加的原因中的至少一个，以抑制MG的旋转。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法以及存储有车辆控制程序的存储介质

技术领域

本发明涉及一种控制车辆的车辆控制技术。

背景技术

以往，在具有发动机、电动发电机的混合动力车辆中，已知下述这样的技术。具体地，在主机电池异常时变速，通过发动机驱动车辆并且使电动发电机再生发电。此外，对此时产生的电压进行控制。由此，将电力向辅助设备电池稳定地供给。

例如，在专利文献1中，记载了下述这样的混合动力车辆的控制装置。专利文献1中记载的混合动力车辆是具有奇数级的第一离合器以及偶数级的第二离合器的双离合式车辆。在上述这样的车辆中，控制装置在主机电池异常时降挡至最低变速挡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第5855603号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1中，由高速行驶时的降挡等会使电动发电机的旋转上升。在上述情况下，在专利文献1记载的技术中，存在由再生电力的增大导致会有过电压施加于逆变器的可能性。其结果是，存在构成逆变器的元件发生破损的可能性。

本发明提供一种车辆控制技术，当主机电源异常时，维持发动机行驶并且抑制电动发电机的旋转，保护逆变器免受过电压的影响。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的一方式即车辆控制装置应用于车辆(901、902)，上述车辆(901、902)具有作为动力源的发动机(70)、电动发电机(60)以及通过逆变器(40)能与电动发电机进行电力传输的主机电源(20)。车辆控制装置对发动机、电动发电机的动作进行控制。车辆控制装置对发动机与电动发电机之间的动力传递以及电动发电机与车轴(96)之间的动力传递中的至少一方进行控制。

上述车辆控制装置在检测到主机电源的异常时，将设置于主机电源与逆变器之间的电源继电器(21)切断以停止电动发电机的动力运行动作。此外，车辆控制装置维持发动机进行的车辆行驶并且对电动发电机的旋转进行控制。也就是说，车辆控制装置执行“电动发电机旋转抑制处理”(以下，称为“MG旋转抑制处理”)。车辆控制装置在MG旋转抑制处理过程中，除去由车辆的动作使电动发电机的转速(以下，称为“MG转速”)增加的原因中的至少一个，以抑制电动发电机的旋转。

具体地，车辆控制装置在MG旋转抑制处理过程中，对直接传递至电动发电机或者随着车辆的行驶间接传递至电动发电机的发动机的旋转进行抑制。或者车辆控制装置在MG旋转抑制处理过程中，直接对电动发电机的旋转进行抑制。

作为MG旋转抑制处理，存在有例如牵引力控制功能禁用的动作禁止、手动变速模式的动作禁止、减速时的短时匹配的动作禁止、高速行驶时的降挡的动作禁止等。在车辆控制装置中，在MG旋转抑制处理过程中，禁止上述功能的动作。由此，在车辆控制装置中，除去由车辆的动作使MG转速增加的原因。

如以上所述，本发明的车辆控制装置在主机电池异常时，停止电动发电机的动力运行动作并且维持发动机行驶。因此，在本发明的技术中，能在主机电池异常时进行故障安全行驶(跛行)。

除此以外，本发明的车辆控制装置执行上述MG旋转抑制处理。由此，车辆控制装置能避免因发动机或者车轴的旋转传递至电动发电机而引起的MG转速的增加。其结果是，在本发明的技术中，能避免由再生发电导致过电压施加于逆变器以保护逆变器的元件。

此外，本发明的车辆控制装置的逆变器控制部作为逆变器控制模式，在规定的执行条件成立时，对MG转速、电容器的电压执行电压控制。由此，在本发明的技术中，例如能从逆变器向辅助设备电池供给希望的电力。因此，在本发明的技术中，在车辆进行故障安全行驶过程中，能确保起动器、电动动力转向装置等的功能。另一方面，逆变器控制部在电压控制的执行条件不成立时，执行栅极切断。

附图说明

图1是应用有第一实施方式的车辆控制装置的车辆的概略结构图。

图2是图1的车辆中的控制***的构成图。

图3是主机电池异常时处理的主流程图。

图4是图3的MG旋转抑制处理的子流程图。

图5是电压控制以及栅极切断各自的MG转速和电容器电压的特性图。

图6是表示由MG转速的变化使电压控制和栅极切断进行切换的图。

图7是表示主机电池异常时的第一动作例的时序图。

图8是表示主机电池异常时的第二动作例的时序图。

图9是应用有第二实施方式的车辆控制装置的车轴分体式车辆的概略结构图。

图10是表示在车轴分体式的车辆中，实现MG旋转抑制的构成例的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的车辆控制装置的实施方式进行说明。另外，在实施方式中，对实质相同的结构标注相同的符号，省略其说明。

本发明一实施方式的车辆控制装置应用于作为动力源具有发动机和电动发电机(以下，称作“MG”)的混合动力车辆。第一实施方式应用于发动机和MG协同动作以驱动相同的驱动轮的、通常的混合动力车辆。第二实施方式应用于发动机和MG分别驱动不同的驱动轮的、车轴分体式车辆。

(第一实施方式)

参照图1～图8，对本发明的第一实施方式进行说明。

如图1所示，车辆控制***10应用于车辆901。车辆控制***10包括发动机70、MG60、主机电池20、逆变器40、动力传递***的离合器81、82、变速器84以及车辆控制装置50等。

发动机70将燃料燃烧产生的热能转换为旋转驱动力。

MG60进行动力运行动作和再生动作。动力运行动作消耗从主机电池20供给的电力，产生转矩。再生动作将电力向主机电池20充电，该电力是利用从发动机70或者驱动轴94传递来的转矩而发电产生的。本实施方式的MG60是永磁体式同步型的三相交流电动发电机。

主机电池20起到主机电源的功能。主机电池20例如由镍氢电池、锂离子电池等能充电放电的充电电池构成。主机电池20的正极与高电位线P连接，主机电池20的负极与低电位线N连接。

另外，还可以将主机电池20称作“高压电池”，将后述的辅助设备电池32称作“低压电池”。此外，作为主机电源，代替电池，例如还可以采用双电层电容器等蓄电装置。

在主机电池20与逆变器40之间，设置有能切断电力路径的电源继电器21。电源继电器21相当于***主继电器。电源继电器21包括设置于高电位线P的高电位侧继电器22以及设置于低电位线N的低电位侧继电器23。高电位侧继电器22以及低电位侧继电器23可以是机械式继电器，也可以是半导体继电器。

逆变器40将主机电池20侧的直流电和MG60侧的三相交流电相互转换。如图2所示，逆变器40由三相上下桥臂的开关元件41～46构成。具体而言，开关元件41、42、43分别是U相、V相、W相的上桥臂的开关元件。开关元件44、45、46分别是U相、V相、W相的下桥臂的开关元件。本实施方式的开关元件41～46是IGBT(绝缘栅双极型晶体二极管)。此外，在开关元件41～46设有允许从发射极侧向集电极侧的通电的续流二极管。换言之，在开关元件41～46中，设有允许从低电位侧向高电位侧通电的二极管。

在逆变器40的主机电池20侧，设置使输入电压平滑化的电容器25。电容器电压Vc是电容器25的两端电压。换言之，电容器电压Vc是高电位线P和低电位线N的电位差。若电容器电压Vc大于耐电压上限值，则存在逆变器40的开关元件41～46等元件发生破损的可能性。

因此，在本实施方式中，例如，也可以利用电压传感器(未图示)对电容器电压Vc进行监视。

此外，在图1所示的构成例中，在从电源继电器21与逆变器40之间的电力路径分支的路径连接有DCDC转换器30。另外，在图2中，DCDC转换器30的图示省略。

DCDC转换器30将主机电池20的高压电降压，输出低压电。辅助设备电池32例如由铅蓄电池等充电电池构成。辅助设备电池32通过DCDC转换器30输出的低压电来充电。辅助设备电池32向车辆的各种辅助设备负载33供给低压电。辅助设备负载33包括例如发动机的起动器、电动动力转向装置、刹车踏板等、具有故障安全(pull－over)行驶时所需功能的装置。

发动机侧离合器81设置于发动机70的输出轴71。发动机侧离合器81将发动机70与MG60之间的动力传递切断或者连接。

车轴侧离合器82设置于MG60的输出侧的驱动轴94。车轴侧离合器82将MG60与车轴96之间的动力传递切断或者连接。变速器84能使传递至驱动轴94的动力变速。另外，车轴侧离合器82和变速器84提供的功能也可以构成为例如双离合变速器(DCT)。

传递至变速器84的输出侧的驱动轴94的驱动力经由差速器95向车轴96传递。其结果是，使车辆901的驱动轮即车轮98旋转。

如图2所示，车辆控制装置50由多个ECU52、54、57、58以及集中控制它们的总控制ECU51构成。车辆控制装置50集中地控制车辆901的驱动。车辆控制装置50在主机电池20、电源继电器21、逆变器40、MG60、发动机70、离合器81、82、变速器84等之间进行通信，进行各种信息的输入、指令信号的输出。各ECU51、52、54、57、58均是以微型计算机等为主体而构成的。ECU能通过CAN等通信网络进行信息的接收和发送。ECU例如具有CPU、RAM、ROM等半导体存储器、I/O等。半导体存储器相当于非转移的实体存储介质。换言之，半导体存储器是计算机可读取的存储介质。ECU例如读取存储于半导体存储器的程序，CPU执行由程序代码定义的处理。ECU通过I/O与外部设备进行信号传输。ECU基于通过I/O输入的信号执行规定的处理，输出执行结果的信号。由此，EUC提供规定的控制功能。另外，功能的提供方法并不局限于上述的通过软件的方法。作为其它提供方法，例如，还可以是利用使用有IC、逻辑电路等电路的硬件的方法。

在图2中，车辆控制装置50具有总控制ECU51、电池ECU52、MG-ECU54、发动机ECU57以及传动装置ECU(T/M-ECU)58等各控制部。另外，在车辆控制装置50的装设车辆中，还包括图2所示的ECU之外的ECU(其它ECU)。然而，在图2中，仅图示了与本实施方式的ECU的主要动作相关的结构、信号的输入输出，关于与上述其它ECU的动作相关的结构、信号的输入输出，省略其说明。

以下，仅对与本实施方式的主要动作相关的功能进行说明。此外，各ECU的功能分担并不局限于下述所示的结构。作为车辆控制装置50的整体，各ECU的功能分担构成为能实现与某一个ECU相同的功能即可。

总控制ECU51作为主控制部起作用。总控制ECU51从电池ECU52、MG-ECU54、发动机ECU57以及传动装置ECU58获取各种信息。总控制ECU51例如从油门传感器、换挡开关、车速传感器等(未图示)获取油门开度、挡位、车速等与车辆901相关的信息(车辆信息)。总控制ECU51基于获取的车辆信息，对车辆901整体进行控制。此外，总控制ECU51分别向MG-ECU54、发动机ECU57以及传动装置ECU58发送控制指令信号。由此，总控制ECU51指示各ECU54、57、58执行处理。

此外，车辆901能执行对驱动轮98中的转速相对快的车轮的旋转进行抑制的牵引力控制(以下，称为“TRC”)。在上述这样的车辆901中，总控制ECU51能禁止驾驶者任意停止TRC功能的“TRC功能禁用”的动作。

电池ECU52作为电源控制部起作用。电池ECU52获取主机电池20的电压、电流、温度、SOC等主机电池信息。电池ECU52对主机电池20的状态进行监视，以使主机电池20的SOC处于规定的范围内。电池ECU52基于获取到的主机电池信息，对主机电池20的异常进行检测。此外，电池ECU52向总控制ECU51发送检测结果。

关于主机电池20的异常，存在例如电压脱离正常范围的电压异常、电流大于上限值的过电流异常以及SOC脱离正常范围的SOC异常等。当检测出主机电池20异常时，电池ECU52切断电源继电器21(接通→断开)。由此，将主机电池20与逆变器40和MG60切断。

MG-ECU54作为电动发电机控制部和逆变器控制部起作用。MG-ECU54将实际MG转矩Tm和实际MG转速Nm的信息向总控制ECU51发送。MG-ECU54根据从总控制ECU51发送的MG转矩指令Tm^*、MG转速指令Nm^*，对逆变器40的开关元件41～46的动作进行操作。由此，MG-ECU54对MG60的驱动进行控制。

在此，MG-ECU54获取例如电流传感器64检出的电动机电流Im以及旋转角传感器65检出的电角度θ。此外，MG-ECU54也可以使用将相电流坐标转换的dq轴电流，对MG转矩Tm进行计算。此外，MG-ECU54还可以获取转矩传感器(未图示)检出的MG转矩Tm。此外，MG-ECU54还可以对电角度θ的检测值进行时间微分，从而计算MG转速Nm。此外，MG-ECU54还可以基于没有位置传感器的结构中的推定位置，推定MG转速Nm。

MG-ECU54在动力运行动作的通常控制时，基于由电流反馈控制、转矩反馈控制运算出的电压指令值，对逆变器40进行PWM驱动。由此，MG-ECU54使逆变器40生成希望的电力，并将生成的电力向MG60供给。

此外，MG-ECU54在电源继电器21切断后的再生动作的逆变器控制模式下，对逆变器40执行“电源控制”或者“栅极切断”。

在“电压控制”模式下，MG-ECU54对逆变器40的多个开关元件41～46的动作进行操作，从而对电容器电压Vc进行控制。在“栅极切断”模式下，MG-ECU54使逆变器40的多个开关元件41～46全部处于断开状态。在栅极切断的状态下，来自MG60侧的电流经由设于开关元件41～46的续流二极管，从低电位侧流向高电位侧。

发动机ECU57作为发动机控制部起作用。发动机ECU57将实际发动机转矩Te和实际发动机转速Ne的信息向总控制ECU51发送。发动机ECU57根据从总控制ECU51发送的发动机转矩指令Te^*，操作燃料喷射阀的喷射量、喷射时刻等。由此，发动机ECU57对发动机70的动作进行控制。

发动机ECU57例如与油门ECU等(未图示)协同动作，在车辆901减速时，能禁止使发动机转速Ne增加的“减速短时匹配(Slowdown blipping)”的动作。

传动装置ECU58作为传动装置控制部起作用。传动装置ECU58将传动信息(T/M信息)向总控制ECU51发送。传动装置ECU58根据从总控制ECU51发送的变速指令，对离合器81、82、变速器84的动作进行控制。在车辆901中，传动装置ECU58对发动机70与MG60之间的动力传递以及MG60与车轴96之间的动力传递进行控制。

例如，传动装置ECU58对离合器81、82指令，以切换卡合、半卡合或者断开的各状态。此外，传动装置ECU58向变速器84指令以切换挡位。此外，传动装置ECU58对变速器84禁止降挡的动作。此外，车辆901能在自动变速模式(以下，称为“AT模式”)和手动变速模式(以下，称为“MT模式”)之间进行切换。在上述那样的车辆的情况下，传动装置ECU58能禁止MT模式的动作。

另外，在检测到主机电池20的异常，电源继电器21被切断后，MG60发电的电力不向主机电池20充电，而向电容器25充电。因此，电容器电压Vc上升。此时，MG转速Nm升高，再生发电量变大，从而发生电容器电压Vc过大的负荷突降。存在因由上述负荷突降产生的过电压导致开关元件41～46、电容器25以及DCDC转换器30的元件等发生破损的可能性。

因此，本实施方式的车辆控制装置50因主机电池20的异常，切断电源继电器21，停止MG60的动力运行动作。此外，车辆控制装置50维持发动机70进行的车辆行驶，从而能进行故障安全行驶，并且对MG60的旋转进行控制。也就是说，车辆控制装置50执行用于抑制MG转速Nm的增加的“MG旋转抑制处理”。在上述MG旋转抑制处理中，车辆控制装置50除去由车辆901的动作使MG转速Nm增加的原因中的至少一个，从而抑制MG60的旋转。具体地，车辆控制装置50禁止由车辆901的动作使MG转速Nm增加的原因中的至少一个的功能的动作。此外，车辆控制装置50对直接传递至MG60或者随着车辆901的行驶而间接传递至MG60的发动机70的旋转进行抑制。或者，车辆控制装置50直接抑制MG60的旋转。

接着，参照图3～图6，对车辆控制装置50的主机电池异常时处理进行说明。图3表示本处理的主流程。图4表示本处理的子流程。另外，在以下的流程的说明中，标号“S”表示“步骤”。另外，在本实施方式中，示出了在车辆控制装置50中例如CPU读取并执行存储于例如半导体存储器等存储介质的车辆控制程序，从而实现本处理的示例。

车辆控制装置50***起动(Ready-ON)(S1)。然后，MG-ECU54对逆变器40进行通常控制(S2)。MG-ECU54继续通常控制直至由电池ECU52检出主机电池20的异常(S3：否)。

当由电池ECU52检出主机电池20的异常时(S3：是)，在车辆控制装置50中，总控制ECU51将此时刻的MG转矩Tm与阈值Tmth进行比较(S4)。接着，在车辆控制装置50中，总控制ECU51基于上述比较结果，对当前的MG60的动作状态处于动力运行动作还是处于再生动作进行判别。总控制ECU51在MG转矩Tm大于阈值Tmth的情况下(S4：是)，将MG60的动作状态判断为动力运行动作，转移至S5的处理。另一方面，总控制ECU51在MG转矩Tm为阈值Tmth以下的情况下(S4：否)，将MG60的动作状态判断为再生动作，转移至S6的处理。

在MG60的动力运行动作中，在检出主机电池20的异常的情况下(S3：是，S4：是)，在车辆控制装置50中，电池ECU52使电源继电器21断开(S5)。此时，电容器电压Vc下降。因此，在逆变器40的通常控制下，会生成电压传感器的诊断信号(日文：ダイアグ信号)。然而，在本处理中，是特意使电源继电器21断开。因此，不需要电压传感器的诊断信号。因此，车辆控制装置50屏蔽电压传感器的诊断信号(S7)。然后，MG-ECU54等待接收从总控制ECU51发出的电压控制指令(S8：否)。接着，若MG-ECU54从总控制ECU51接收到电压控制指令(S8：是)，则车辆控制装置50执行MG旋转抑制处理(S10)以及对逆变器40的栅极切断处理(S21)。也就是说，MG旋转抑制处理根据来自总控制ECU51的指示而执行。

另一方面，在MG60的再生动作中，在检出主机电池20的异常的情况下(S3：是，S4：否)，在车辆控制装置50中，电池ECU52使电源继电器21断开(S6)。此时，因MG60发电的电力使逆变器40的电压上升。其结果是，产生电容器电压Vc过大的负荷突降。为了防止由上述负荷突降产生的过电压导致电路元件的破损，需要立即切断逆变器40。因此，在车辆控制装置50中，电池ECU52使电源继电器21断开，并且立即执行MG旋转抑制处理(S10)以及栅极切断处理(S21)。

如图4所示，车辆控制装置50在MG旋转抑制处理(S10)过程中，执行以下(a)、(b)、(c)的处理(S11)。具体地，总控制ECU51使下述的各动作禁止标志(控制标志)接通。

(a)TRC功能禁用的动作禁止标志：接通。

(b)MT模式的动作禁止标志：接通。

(c)减速短时匹配的动作禁止标志：接通。

此外，传动装置ECU58对车速是否大于规定的速度阈值进行判别(S12)。传动装置ECU58在车速大于速度阈值的情况下，执行(d)“禁止降挡的动作”的处理(S13)。另一方面，传动装置ECU58在车速为速度阈值以下的情况下(S12：否)，允许降挡(S14)。

上述处理为以下目的而执行。

(a)TRC功能禁用的动作禁止处理

在TRC中，在车轮的转速比其它车轮的转速极其快的情况下，判断为该车轮处于空转，控制成抑制该车轮的旋转。假设，若停止上述功能，则存在空转的车轮的旋转被传递而使MG转速Nm增加的可能性。因此，在本实施方式中，总控制ECU51基于动作禁止标志，禁止能成为MG转速Nm的增加原因的“TRC功能禁用”的动作。

(b)MT模式的动作禁止处理

在MT模式中，存在由驾驶者的人为操作而超过车辆控制装置50能控制的范围地使MG转速Nm增加的可能性。因此，在本实施方式中，传动装置ECU58基于动作禁止标志，禁止能成为MG转速Nm的增加原因的“MT模式”的动作。

(c)减速时的短时匹配的动作禁止处理

减速换挡时，驾驶者踩下油门，从而执行使发动机转速Ne增加的减速短时匹配。在上述情况下，存在由发动机旋转Ne的传递导致MG转速Nm增加的可能性。因此，在本实施方式中，发动机ECU57基于动作禁止标志，不取决于车速，禁止能成为MG转速Nm的增加原因的“减速短时匹配”的动作。

(d)高速行驶时的降挡禁止处理

存在车辆901以比预先设定的速度阈值快的速度行驶的情况。较为理想的是，在上述高速行驶时，禁止由变速器84产生的降挡本身。因此，在本实施方式中，传动装置ECU58基于车速的判别结果，对变速器84禁止“降挡”。由此，在车辆控制装置50中，能防止随着降挡产生的发动机转速Ne的增加以及随之产生的MG转速Nm的增加。

这样，在车辆控制装置50中，在MG旋转抑制处理过程中，禁止由车辆901的动作使MG转速Nm增加的原因中的至少一个的功能的动作。由此，在车辆控制装置50中，除去MG转速Nm增加的原因中的至少一个。

回到图3的说明。S21～S24是涉及逆变器控制的切换的处理。

在车辆控制装置50中，MG-ECU54将逆变器40栅极切断(S21)。也就是说，在电源继电器21刚刚被断开后(S5或者S6)，逆变器40被暂时栅极切断。

接着，在车辆控制装置50中，MG-ECU54对规定的电压控制执行条件是否成立进行判断(S22)。上述电压控制执行条件是在MG转速Nm处于上限值与下限值的范围内(规定的转速范围内)，且电容器电压Vc处于上限值与下限值的范围内(规定的电压范围内)的情况下，判断为该条件成立。在此，MG转速Nm的上限值表示为NmH，下限值表示为NmL。电容器电压Vc的上限值表示为VcH，下限值表示为VcL。在上述情况下，在式(1)和式(2)成立时，MG-ECU54判断为电压控制执行条件成立。也就是说，S22为肯定判断(S22：是)。

NmL≤Nm≤NmH···(1)

VcL≤Vc≤VcH···(2)

在判断为电压控制执行条件不成立的情况下(S22：否)，MG-ECU54持续栅极切断(S21)。

在判断为电压控制执行条件成立的情况下(S22：是)，MG-ECU54对是否***停止(日文：レディオフ)进行判断(S23)。其结果是，在判断为***停止的情况下(S23：是)，车辆控制装置50结束处理流程。另一方面，在判断为没有***停止的情况下(S23：否)，车辆控制装置50转移至S24的处理。

MG-ECU54驱动逆变器40，执行电压控制(S24)。然后，车辆控制装置50对电压控制执行条件是否成立反复进行判断(S22)。

如图5所示，在栅极切断的情况下，MG转速Nm与电容器电压Vc具有正相关性。然后，MG转速Nm越增加，电容器电压Vc越上升。

另一方面，电压控制能在电压控制执行条件的范围内执行。具体地，能在MG转速Nm处于下限值NmL与上限值NmH之间且电容器电压Vc处于下限值VcL与上限值VcH之间的范围内执行。在上述范围中，根据MG-ECU54的指令，控制电容器电压Vc。

在实际使用中，存在对MG转速Nm跨过电压控制执行条件的范围的上限值NmH变化时产生的振动进行防止的技术问题。因此，在本实施方式中，如图6所示，对于MG转速Nm设置有控制模式切换的迟滞。

具体地，MG转速Nm增加，从电压控制切换为栅极切断的增速切换的转速Nx+被设定为上限值NmH以下的值。另一方面，MG转速Nm减速，从栅极切断切换为电压控制的减速切换的转速Nx－被设定为比增速切换的转速Nx+小的值。由此，在车辆控制装置50中，能防止当MG转速Nm处于上限值NmH附近时，在电压控制与栅极切断之间频繁切换导致的控制不稳定。

接着，参照图7、图8，对车辆控制装置50的主机电池异常时处理的动作例进行说明。在各图的时间轴中，由共同的标记表示的t0、t1、t3时刻表示相同时刻。此外，各图的纵向的虚线箭头表示状态变化的关联性。此外，在图7、图8中，共同示出了上述MG旋转抑制处理中的“TRC功能禁用的动作禁止”以及“MT模式的动作禁止”。另一方面，“高速行驶时的降挡禁止”仅在图7中示出。另外，在车辆控制装置50中，虽未图示，但代替上述动作禁止处理，或者除此以外，还可以执行“减速短时匹配的动作禁止”等MG旋转抑制处理。

图7示出了主机电池异常时处理的第一动作例。另外，在图7中，作为与第一动作的比较示例，由双点划线示出了不执行“高速行驶时的降挡禁止”的情况的动作。也就是说，在比较例中，能在高速行驶时进行降挡。

在t0时刻之前的初期，逆变器40被通常控制。电容器电压Vc处于下限值VcL与上限值VcH之间。MG转速Nm处于下限值NmL与上限值NmH之间。另外，此时的变速齿轮的位置为“5挡”。

在t0时刻，主机电池20发生了异常。在上述情况下，电源继电器21被断开。然后，由电容器25的放电导致电容器电压Vc小于下限值VcL，直至下降至0。

假设在t0时刻以前，MG60进行动力运行动作。在上述情况下，在t1时刻，MG-ECU54接收电压控制指令。然后，在车辆控制装置50中，作为MG旋转抑制处理，禁止TRC功能禁用以及MT模式的各动作。由此，在车辆控制装置50中，除去随着车辆901的动作使MG转速Nm增加的原因中的至少两个。

此时，MG-ECU54将逆变器控制模式从通常控制切换为栅极切断。

在t1时刻后，由MG60的再生发电会使电容器电压Vc从0开始上升。然后，在t3时刻，电容器电压Vc达到下限值VcL。此外，MG转速Nm处于下限值NmL与上限值NmH之间。因此，电压控制执行条件成立。因此，MG-ECU54将逆变器控制模式从栅极切断切换为电压控制。

然后，在t5时刻，车速开始下降。此时，在比较例中，将离合器从卡合状态分开，将变速齿轮例如从“5挡”降挡为“3挡”后，使离合器再次卡合。

对此，在本实施方式的第一动作例中，如图4的S12所示，若车速比速度阈值大(高速行驶时)，则禁止变速齿轮的降挡。此外，在第一动作例中，在使发动机侧离合器81卡合的状态下，将变速齿轮维持在“5挡”。

如上所述，在比较例中，能在高速行驶时降挡。因此，在比较例中，随着上述降挡，在t5时刻前后MG转速Nm增加而大于上限值NmH。接着，电容器电压Vc上升而大于上限值VcH。其结果是，在比较例中，存在会有过电压施加于逆变器40而导致元件发生破损的可能性。

对此，在本实施方式的第一动作例中，禁止高速行驶时的变速齿轮的降挡。由此，在本实施方式的第一动作例中，能抑制MG转速Nm的增加，防止电容器电压Vc的上升。因此，在车辆控制装置50中，能保护逆变器40的元件免受过电压的影响。

图8示出了主机电池异常时处理的第二动作例。在t0时刻，主机电池20发生了异常。在上述情况下，在t1时刻，车辆控制装置50禁止TRC功能禁用以及MT模式的各动作。此外，车辆控制装置50将逆变器控制模式从通常控制切换为栅极切断。至此的动作与图7的第一动作例相同。因此，在此省略其说明。

在t1时刻后，由MG60的再生发电会使电容器电压Vc从0开始上升。但是，在第二动作例中，在比电容器电压Vc达到下限值VcL的t3时刻更早的t2时刻，MG转速Nm大于上限值NmH。因此，在t3时刻，电压控制执行条件也不成立。因此，逆变器控制模式持续栅极切断的状态。

在MG转速Nm大于上限值NmH的t2时刻，在车辆控制装置50中，为了使MG转速Nm下降，传动装置ECU58使发动机侧离合器81处于半卡合状态。也就是说，使发动机侧离合器81滑移。由此，来自发动机70的动力不会完全传递至MG60。然后，在MG转速Nm小于上限值NmH的t4时刻，传动装置ECU58使发动机侧离合器81再次处于卡合状态。另外，在第二动作例中，在t2时刻至t4时刻之间，传动装置ECU58也可以将发动机侧离合器81控制成间歇地在卡合状态和半卡合状态之间反复。

在t3时刻后，电容器电压Vc保持于下限值VcL与上限值VcH之间。由此，在车辆控制装置50中，能保护逆变器40的元件免受过电压的影响。

然后，在t4时刻，MG转速Nm小于上限值NmH。因此，电压控制执行条件成立。因此，MG-ECU54将逆变器控制模式从栅极切断切换为电压控制。

此外，如图1所示，在与逆变器40并联连接有DCDC转换器30的车辆控制***10中，在电压控制开始执行的同时，使DCDC转换器30驱动。由此，在车辆控制***10中，能向辅助设备电池32供给低压电力。其结果是，在车辆控制***10中，即使主机电池20处于异常，也能利用由MG60产生的再生电力，驱动辅助设备负载33。

因此，在车辆控制***10中，在主机电池20异常时的故障安全行驶过程中，能从辅助设备电池32向起动器、电动动力转向装置等辅助设备负载33持续进行电力供给。

(第二实施方式)

参照图9、图10，对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式应用于与发动机70连接的车轮和与MG60连接的车轮分开的车轴分体式车辆902。

如图9所示，发动机70的输出轴71通过变速器83与驱动轴91连接。传递至驱动轴91的驱动力通过差速器92而传递至车轴93。其结果是，驱动轮即前轮97旋转。此外，MG60通过车轴96与后轮98连接。逆变器40将主机电池20的电力转换并向MG60供给。

另外，本实施方式的结构并不局限于图9所示的结构。作为其它结构，例如，也可以是发动机70配置于后轮侧且MG60配置于前轮侧的结构。

与第一实施方式相同，在本实施方式中，车辆控制装置50与主机电池20、电源继电器21、逆变器40、MG60、发动机70、变速器83等之间进行通信，进行各种信息的输入、指令信号的输出。

在车轴分体式的车辆902中，在主机电池20处于异常且MG60的动力运行动作停止了的情况下，通过发动机70驱动前轮97，从而使车辆902行驶。由此，随着前轮97的驱动的行驶，后轮98旋转。其结果是，MG60再生发电。若此时产生的电压过大(若发生负荷突降)，则存在由过电压导致逆变器40的元件发生破损的可能性。因此，在本实施方式中，车辆控制装置50执行MG旋转抑制处理。

在本实施方式中，作为MG旋转抑制处理的一种，列举以下方法。例如，在车辆控制装置50中，使由发动机70驱动的前轮97的转速下降，从而使车速处于低速。由此，存在使MG转速Nm下降的方法。此外，作为其它方法，直接抑制MG60的旋转也是有效的。

图10A～10C示出了，在车轴分体式的车辆902中实现MG旋转抑制的构成例。另外，在图10A～10C中，由发动机70构成的前轮97的驱动结构与图9相同。因此，省略图示，仅图示与MG60连接的后轮98侧的结构。

在图10A所示构成的车辆902中，在将MG60和差速器95连接的驱动轴94设置有离合器82。例如，车辆902由发动机70的驱动而维持恒定的速度并行驶。在上述状态下，车辆控制装置50使离合器82滑移，从而使MG转速Nm下降至上限值NmH以下。然后，车辆控制装置50对逆变器40执行逆变器控制模式的电压控制。

在图10B所示构成的车辆902中，在将MG60和差速器95连接的驱动轴94设置有离合器82和变速器84。例如，车辆902由发动机70的驱动而维持恒定的速度并行驶。在上述状态下，车辆控制装置50使变速齿轮变挡为H(高)，从而使MG转速Nm下降至上限值NmH以下。然后，车辆控制装置50对逆变器40执行逆变器控制模式的电压控制。

在图10C所示构成的车辆902中，在将MG60分别和左右的后轮98连接的车轴96设置有离合器82。例如，车辆902由发动机70的驱动而维持恒定的速度并行驶。在上述状态下，车辆控制装置50使离合器82滑移，从而使MG转速Nm下降至上限值NmH以下。然后，车辆控制装置50对逆变器40执行逆变器控制模式的电压控制。

这样，在本实施方式中，也能得到与第一实施方式相同的效果。

(其它实施方式)

(1)本发明的MG旋转抑制处理并不局限于上述实施方式所例示的内容。在本发明的MG旋转抑制处理中，包括除去“由车辆的动作使MG转速Nm增加的原因”的、所有的处理。也就是说，在本发明的MG旋转抑制处理中，包括通过禁止由车辆的动作使MG转速Nm增加的原因中的至少一个的功能的动作，从而抑制MG60的旋转的、所有的处理。

(2)本发明的车辆控制装置不仅适用于具有一台电动发电机的车辆控制***。本发明的车辆控制装置也可以适用于例如具有由动力分配机构连结的两台电动发电机的车辆控制***。此外，本发明的车辆控制装置也可以适用于再生电力的一部分由燃料电池供给的车辆控制***。

以上，本发明的技术并不限定于上述实施方式的内容。本发明的技术可以在不脱离本发明的思想的范围内以各种方式来实施。

符号说明

10···车辆控制***、

20···主机电池(主机电源)、

21···电源继电器、

40···逆变器、

50···车辆控制装置、

60···MG(电动发电机)、

70···发动机、

81、82···离合器、

84···变速器、

901、902···车辆、

96···车轴。

Claims

1.一种车辆控制装置，应用于车辆(901、902)，所述车辆(901、902)具有作为动力源的发动机(70)、电动发电机(60)以及通过逆变器(40)能与所述电动发电机进行电力传输的主机电源(20)，所述车辆控制装置对所述发动机、所述电动发电机的动作进行控制，且能对所述发动机与所述电动发电机之间的动力传递以及所述电动发电机与车轴(96)之间的动力传递中的至少一方进行控制，

所述车辆控制装置的特征在于，包括：

电源控制部(52)，所述电源控制部(52)当检测到所述主机电源的异常时，将设置于所述主机电源与所述逆变器之间的电源继电器(21)切断，以停止所述电动发电机的动力运行动作；以及

主控制部(51)，所述主控制部(51)指示其它控制部(54、57、58)执行旋转抑制处理，在所述旋转抑制处理中，维持所述发动机进行的车辆行驶，并且除去由所述车辆的动作使所述电动发电机的转速(Nm)增加的原因中的至少一个，以抑制所述电动发电机的旋转，

应用于具有发动机侧离合器(81)的车辆，所述发动机侧离合器(81)将所述发动机与所述电动发电机之间的动力传递切断或者连接，

所述其它控制部包括传动装置控制部(58)，

在执行所述旋转抑制处理后，所述传动装置控制部在所述电动发电机的转速大于规定的上限值(NmH)的情况下，使所述发动机侧离合器处于半卡合状态，在所述电动发电机的转速小于规定的上限值(NmH)的情况下，使所述发动机侧离合器处于卡合状态，在所述电动发电机的转速处于大于规定的所述上限值到小于规定的所述上限值之间的期间，将所述发动机侧离合器控制成在所述卡合状态和所述半卡合状态之间反复。

2.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述其它控制部包括逆变器控制部(54)，所述逆变器控制部(54)基于检测到或者推定的所述电动发电机的转速，对所述逆变器的动作进行控制，

所述逆变器控制部在检测到所述主机电源的异常、切断了所述电源继电器后，对规定的电压控制执行条件是否成立进行判定，在所述电压控制执行条件成立的情况下，操作所述逆变器的多个开关元件(41～46)的动作，以执行对设置于所述逆变器的所述主机电源侧的电容器(25)的两端电压即电容器电压(Vc)进行控制的电压控制，在所述电压控制执行条件不成立的情况下，执行使所述逆变器的所述多个开关元件全部处于断开状态的栅极切断。

3.如权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，

在根据所述电动发电机的转速的变化来切换所述电压控制和所述栅极切断的控制模式的过程中，

将所述电动发电机的转速增加时切换所述控制模式的增速切换的转速(Nx+)设定为所述电动发电机的转速的上限值以下的值，

将所述电动发电机的转速减少时切换所述控制模式的减速切换的转速(Nx－)设定为比所述增速切换的转速小的值。

4.一种车辆控制装置，应用于车辆(901、902)，所述车辆(901、902)具有作为动力源的发动机(70)、电动发电机(60)以及通过逆变器(40)能与所述电动发电机进行电力传输的主机电源(20)，所述车辆控制装置对所述发动机、所述电动发电机的动作进行控制，且能对所述发动机与所述电动发电机之间的动力传递以及所述电动发电机与车轴(96)之间的动力传递中的至少一方进行控制，

所述车辆控制装置的特征在于，包括：

所述逆变器控制部在检测到所述主机电源的异常、切断了所述电源继电器后，对规定的电压控制执行条件是否成立进行判定，在所述电压控制执行条件成立的情况下，操作所述逆变器的多个开关元件(41～46)的动作，以执行对设置于所述逆变器的所述主机电源侧的电容器(25)的两端电压即电容器电压(Vc)进行控制的电压控制，在所述电压控制执行条件不成立的情况下，执行使所述逆变器的所述多个开关元件全部处于断开状态的栅极切断，

5.如权利要求1～4中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，

在所述旋转抑制处理中，对直接传递至所述电动发电机或者随着所述车辆的行驶间接传递至所述电动发电机的所述发动机的旋转进行抑制，或者直接对所述电动发电机的旋转进行抑制。

6.如权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，

应用于能在自动变速模式和手动变速模式进行切换的车辆，

所述其它控制部包括传动装置控制部(58)，

在所述旋转抑制处理中，所述传动装置控制部禁止所述手动变速模式的动作。

7.如权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述其它控制部包括发动机控制部(57)，

在所述旋转抑制处理中，所述发动机控制部在所述车辆减速时，禁止使所述发动机的转速(Ne)增加的减速短时匹配的动作。

8.如权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，

应用于具有变速器(83、84)的车辆，所述变速器(83、84)能使在所述发动机与所述电动发电机之间或者所述电动发电机与车轴之间传递的动力变速，

所述其它控制部包括传动装置控制部(58)，

在所述旋转抑制处理中，所述传动装置控制部在车速大于速度阈值的情况下，禁止所述变速器的降挡。

9.如权利要求2或4所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述逆变器控制部将所述电动发电机的转速是否在规定的转速范围内且所述电容器电压是否在规定的电压范围内作为所述电压控制执行条件，进行判定。

10.如权利要求1或4所述的车辆控制装置，其特征在于，

在所述旋转抑制处理中，对直接传递至所述电动发电机或者随着所述车辆的行驶间接传递至所述电动发电机的所述发动机的旋转进行抑制，或者直接对所述电动发电机的旋转进行抑制，

应用于能执行牵引力控制的车辆，在所述牵引力控制中，对转速相对快的车轮的旋转进行抑制，

在所述旋转抑制处理中，所述车辆控制装置禁止驾驶者停止所述牵引力控制。

11.一种车辆控制方法，是车辆控制装置执行的车辆控制方法，所述车辆控制装置应用于车辆(901、902)，所述车辆(901、902)具有作为动力源的发动机(70)、电动发电机(60)以及通过逆变器(40)能与所述电动发电机进行电力传输的主机电源(20)，所述车辆控制装置对所述发动机、所述电动发电机的动作进行控制，且能对所述发动机与所述电动发电机之间的动力传递以及所述电动发电机与车轴(96)之间的动力传递中的至少一方进行控制，

所述车辆控制方法的特征在于，包括：

当检测到所述主机电源的异常时，将设置于所述主机电源与所述逆变器之间的电源继电器(21)切断，以停止所述电动发电机的动力运行动作的步骤(S5、S6)；以及

指示其它控制部(54、57、58)执行旋转抑制处理的步骤，在所述旋转抑制处理中，维持所述发动机进行的车辆行驶，并且除去由所述车辆的动作使所述电动发电机的转速(Nm)增加的原因中的至少一个，以抑制所述电动发电机的旋转，

指示所述其它控制部的步骤包括控制传动装置的步骤，

在执行所述旋转抑制处理后，在控制所述传动装置的步骤中，在所述电动发电机的转速大于规定的上限值(NmH)的情况下，使所述发动机侧离合器处于半卡合状态，在所述电动发电机的转速小于规定的上限值(NmH)的情况下，使所述发动机侧离合器处于卡合状态，在所述电动发电机的转速处于大于规定的所述上限值到小于规定的所述上限值之间的期间，将所述发动机侧离合器控制成在所述卡合状态和所述半卡合状态之间反复。

12.一种存储介质，能供计算机读取，所述存储介质的特征在于，

存储有用于通过计算机执行权利要求11所述的车辆控制方法的步骤的车辆控制程序。