該非臨時申請基于2015年10月21日提交至日本特許廳的日本專利申請no.2015-207314，其整體內容在此通過引用并入本文。

本發(fā)明涉及能夠使用發(fā)動機和旋轉電機中至少一個的動力而運行的混合動力車輛。

背景技術：

日本專利公開no.2009-278791公開了一種用于在檢測到驅動電動機的逆變器異常的情況下確定異常是否是逆變器中包括的開關元件的短路故障的技術。具體地，在檢測到逆變器的異常的情況下，如果每個相的電流值都高于預定值且逆變器中包括的所有開關元件都處于柵極關閉狀態(tài)，則認為由于電動機的反電動勢電壓而導致的環(huán)流(短路電流)流動通過具有短路故障的開關元件，且由此確定存在具有短路故障的開關元件。

技術實現(xiàn)要素：

為了使用由于電動機的反電動勢電壓而導致的環(huán)流來確定逆變器的開關元件是否具有短路故障，如日本專利公開no.2009-278791中所公開的確定技術，希望環(huán)流具有在某種程度上的高的值。

但是，當由于電動機的反電動勢電壓而導致的環(huán)流流動時，電動機生成制動扭矩(阻力矩)作用于阻止電動機旋轉的方向上。如果由于該制動扭矩而使得電動機的轉速的絕對值停滯于0附近(小于閾值的值)，由于反電動勢電壓所導致的環(huán)流變得非常低。因此，存在著使用環(huán)流的技術可能不能準確地確定逆變器的開關元件是否具有短路故障的可能性。

做出本發(fā)明是為了解決上述的問題，且本發(fā)明的目的在于，即使旋轉電機的轉速的絕對值停滯于0附近(小于閾值)且由于反電動勢電壓所導致的環(huán)流幾乎不流動時，也能夠確定逆變器的開關元件是否具有短路故障。

根據(jù)本發(fā)明的一種混合動力車輛，包括：發(fā)動機；第一旋轉電機，具有設置有永磁體的轉子；輸出軸，連接到驅動輪；行星齒輪機構，被配置為機械地耦合所述發(fā)動機、所述第一旋轉電機和所述輸出軸；第二旋轉電機，連接到所述輸出軸；電源；第一逆變器，具有多個開關元件，所述第一逆變器被配置為轉換所述電源和所述第一旋轉電機之間的電力；第二逆變器，被配置為轉換所述電源和所述第二旋轉電機之間的電力；以及控制器，被配置為控制所述發(fā)動機、所述第一逆變器和所述第二逆變器。當所述控制器從所述第一逆變器接收到指示第一逆變器異常的故障信號時，所述控制器被配置為執(zhí)行關閉控制，使得所述第一逆變器進入柵極關閉狀態(tài)且停止向所述發(fā)動機供應燃料。當所述發(fā)動機的轉速的絕對值大于或等于預定值且在所述關閉控制開始之后所述第一旋轉電機的轉速的絕對值小于閾值時，所述控制器被配置為確定在多個開關元件的任意一個中發(fā)生短路故障。當所述發(fā)動機的轉速的絕對值小于預定值或在所述關閉控制之后所述第一旋轉電機的轉速的絕對值大于或等于閾值時，所述控制器被配置為確定在多個開關元件中沒有發(fā)生短路故障。

根據(jù)上述配置，當控制器從第一逆變器接收故障信號時，控制器使用發(fā)動機的轉速的絕對值和在關閉控制開始之后第一旋轉電機的轉速的絕對值，而不是使用由于第一旋轉電機的反電動勢電壓而造成的環(huán)流，來確定第一逆變器是否具有短路故障。因此，即使由于源自反電動勢電壓的阻力矩，在第一旋轉電機的轉速的絕對值停滯于0附近(小于閾值)，且由于反電動勢電壓導致的環(huán)流幾乎不流動時，可以確定第一逆變器的開關元件是否具有短路故障。

優(yōu)選地，所述多個開關元件電連接在所述電源和所述第一旋轉電機之間以構成三相的驅動臂，每個具有上臂和下臂。所述控制器被配置為(i)當所述控制器確定發(fā)生了短路故障時執(zhí)行第一故障安全運行控制，以及(ii)當所述控制器確定沒有發(fā)生短路故障時執(zhí)行第二故障安全運行控制?？刂扑龅谝还收习踩\行控制，使得所述混合動力車輛使用所述第二旋轉電機的動力而不使用所述發(fā)動機的動力來運行?？刂扑龅诙收习踩\行控制，通過執(zhí)行三相on控制從而使得所述第一逆變器的三相的上臂或下臂進入導通狀態(tài)而使得所述發(fā)動機用曲柄發(fā)動，通過用曲柄發(fā)動而使得所述發(fā)動機啟動，此后使得所述第一逆變器進入柵極關閉狀態(tài)且使得所述混合動力車輛使用所述發(fā)動機的動力和所述第二旋轉電機的動力來運行。

根據(jù)上述配置，當確定在第一逆變器的多個開關元件中沒有發(fā)生短路故障時，通過第一逆變器的三相on控制，與用曲柄發(fā)動相關聯(lián)，啟動發(fā)動機，并且執(zhí)行使用發(fā)動機的動力的第二故障安全運行控制。因此，當與不使用發(fā)動機的動力的第一故障安全運行控制被均勻執(zhí)行而不管短路故障是否發(fā)生的情況相比較時，可以執(zhí)行使用發(fā)動機的燃料的故障安全運行。結果，故障安全運行距離可以增加。

優(yōu)選地，所述第一逆變器被配置為向所述控制器輸出故障信號，使得所述三相的上臂中至少一個或所述三相的下臂中至少一個異?？梢员蛔R別。當所述控制器執(zhí)行三相on控制時，所述控制器被配置為使得上臂和下臂的非異常臂進入導通狀態(tài)。

當確定沒有短路故障發(fā)生時，執(zhí)行三相on控制。在此情況下，依然存在發(fā)生開路故障(開關元件總是處于非導通狀態(tài)的故障)的可能性。由于控制三相on控制，使得三相的上臂或下臂進入導通狀態(tài)，如果在執(zhí)行三相on控制的一側的臂中發(fā)生開路故障的話，存在三相on控制沒有正常起作用的可能性，且發(fā)動機不能被用曲柄發(fā)動。由此，在上述配置中，針對上臂和下臂中的沒有發(fā)生異常的一側的臂執(zhí)行三相on控制。因此，發(fā)動機可以可靠地通過三相on控制被用曲柄發(fā)動并且啟動。

當結合附圖考慮時，通過下面的本發(fā)明的詳細描述，本發(fā)明的前述和其他目的、特征、方面和優(yōu)點將變得更加明顯。

附圖說明

圖1是示意性示出車輛的整體配置的框圖。

圖2是用于圖示說明車輛的電氣系統(tǒng)的配置的電路框圖。

圖3是示意性示出用于輸出第一逆變器221中的故障信號的配置的示圖。

圖4是在列線圖上示出發(fā)動機、第一mg和第二mg在md運行期間的控制狀態(tài)的一個示例的示圖。

圖5是示意性示出環(huán)流的路徑的示圖。

圖6是在列線圖上示出發(fā)動機、第一mg和第二mg在md運行期間在第一逆變器中發(fā)生短路故障時的狀態(tài)的一個示例的示圖。

圖7是示出ecu的處理過程的流程圖。

圖8是示意性示出三相on控制期間的狀態(tài)的示圖。

圖9是在列線圖上示出發(fā)動機、第一mg和第二mg在mde運行期間的狀態(tài)的一個示例的示圖。

具體實施方式

下文中，將結合附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。應該注意到，附圖中相同或相應的部分可以用相同參考標記來指示，并且將不會重復對其的描述。

<車輛的整體配置>

圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的車輛1的整體配置的框圖。車輛1包括發(fā)動機100、電動發(fā)電動機(第一旋轉電機，下文也被稱為“mg1”或“第一mg”)10、電動發(fā)電動機(第二旋轉電機，下文也被稱為“mg2”或“第二mg”)20、行星齒輪機構30、驅動輪50、連接到驅動輪50的輸出軸60、車輛速度傳感器71、電池150、系統(tǒng)主繼電器(smr)160、電力控制單元(pcu)200以及電子控制單元(ecu)300。

車輛1是混合動力車輛，其使用發(fā)動機100和電動發(fā)電動機20中至少一個的動力來運行。在稍后描述的正常運行期間，車輛1可以在車輛1使用電動發(fā)電動機20的動力而不使用發(fā)動機100的動力來運行的電動車輛運行(下文稱為“ev運行”)和車輛1使用發(fā)動機100的動力和電動發(fā)電動機20的動力二者來運行的混合動力車輛運行(下文稱為“hv運行”)之間切換運行模式。

發(fā)動機100是內燃機，諸如汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機。響應于來自ecu300的控制信號，發(fā)動機100產(chǎn)生用于車輛1運行的動力。發(fā)動機100所產(chǎn)生的動力輸出到行星齒輪機構30。

發(fā)動機100配備有發(fā)動機轉速傳感器410。發(fā)動機轉速傳感器410檢測發(fā)動機100的轉速(發(fā)動機轉速)ne，并且將指示檢測結果的信號輸出到ecu300。

電動發(fā)電動機10和20中每個是三相交流(ac)永磁體同步電動機。電動發(fā)電動機10和20中每個的轉子配備有永磁體。當存在啟動發(fā)動機100的請求時，電動發(fā)電動機10可以使用電池150的電力而產(chǎn)生扭矩，用于執(zhí)行發(fā)動機100的用曲柄發(fā)動。應該注意到的是，車輛1沒有配備使用輔助電池(未示出)的電力產(chǎn)生用于用曲柄發(fā)動發(fā)動機100的扭矩的啟動器。

電動發(fā)電動機10還可以使用發(fā)動機100的動力而產(chǎn)生電力。電動發(fā)電動機10所產(chǎn)生的ac電力被pcu200轉換成直流(dc)電力且在電池150中充電。電動發(fā)電動機10所產(chǎn)生的ac電力還可以被供應給電動發(fā)電動機20。

電動發(fā)電動機20的轉子耦合到輸出軸60。電動發(fā)電動機20使用從電池150和電動發(fā)電動機10中至少一個供應的電力來旋轉輸出軸60。電動發(fā)電動機20還可以通過再生制動而產(chǎn)生電力。電動發(fā)電動機20所產(chǎn)生的ac電力被pcu200轉換成dc電力且在電池150中充電。

行星齒輪機構30被配置為機械地耦合發(fā)動機100、電動發(fā)電動機10和輸出軸60，并且在發(fā)動機100、電動發(fā)電動機10和輸出軸60之間傳送扭矩。具體地，作為旋轉元件，行星齒輪機構30包括耦合到電動發(fā)電動機10的轉子的太陽齒輪s、耦合到輸出軸60的環(huán)形齒輪r、耦合到發(fā)動機100的曲軸110的行星架(carrier)ca以及與太陽齒輪s和環(huán)形齒輪r嚙合的小齒輪p。行星架ca約束小齒輪p，使得小齒輪p可以旋轉和循環(huán)。

由于行星齒輪機構30如上所述地配置，太陽齒輪s的轉速(＝mg1轉速nm1)、行星架ca的轉速(＝發(fā)動機轉速ne)和環(huán)形齒輪r的轉速(＝mg2轉速nm2)具有的關系為它們通過直線在列線圖上連接(這樣的關系是當任意兩個轉速被確定時，其余的也被確定)。

電池150是鋰離子二次電池，被配置為可重新充電。應該注意到的是，電池150可以是另外的二次電池，諸如鎳氫二次電池。

smr160串聯(lián)連接到電池150和pcu200之間的電力線。smr160在電池150和pcu200之間響應于來自ecu300的控制信號而在導通狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間切換。

pcu200將從電池150輸入的dc電壓進行升壓，將升壓后的電壓轉換為ac電壓，將ac電壓供應給電動發(fā)電動機10和電動發(fā)電動機20。pcu200還將由電動發(fā)電動機10和電動發(fā)電動機20所產(chǎn)生的ac電力轉換成dc電力，并且將dc電力供應給電池150。pcu200的配置將結合圖2來詳細描述。

車速傳感器71檢測驅動輪50的轉速作為車輛1的速度(車輛速度)vs，并且將指示檢測結果的信號輸出到ecu300。

ecu300被配置為包括cpu(中央處理單元)、存儲器、輸入/輸出緩沖器等，盡管未示出?；趤碜詡鞲衅骱驮O備的信號，以及存儲在存儲器中的映射和程序，ecu300控制發(fā)動機100的輸出(諸如燃料噴射、點火正時、氣門正時等)以及電動發(fā)電動機10和20的輸出(傳導量)使得車輛1在期望的運行狀態(tài)下運行。應該注意到的是，各種控制不僅可以被軟件來處理，還可以被專用硬件(電子電路)來處理。

當存在啟動發(fā)動機100的請求而發(fā)動機100停止(燃料供應停止)時，ecu300控制pcu200(更具體地，稍后描述的第一逆變器221)使得電動發(fā)電動機10產(chǎn)生扭矩來用曲柄發(fā)動發(fā)動機100。然后，當通過用曲柄發(fā)動使得發(fā)動機轉速ne達到預定值時，ecu300開始發(fā)動機100的燃料噴射控制和點火控制。由此，發(fā)動機100被啟動。

<電氣系統(tǒng)和ecu的配置>

圖2是用于圖示說明車輛1的電氣系統(tǒng)的配置的電路框圖。車輛1的電氣系統(tǒng)包括電池150、pcu200、電動發(fā)電動機10和20以及ecu300。pcu200包括轉換器210、電容器c2、逆變器221和222以及電壓傳感器230。電池150和轉換器210構成電源。

電池150配備有監(jiān)控單元440。監(jiān)控單元440分別檢測電池150的電壓(電池電壓)vb、流過電池150的電流(電池電流)ib以及電池150的溫度(電池溫度)tb，并且將指示各自的檢測結果的信號輸出到ecu300。

轉換器210包括電容器c1、電抗器l1、開關元件q1(上臂)和開關元件q2(下臂)以及二極管d1和d2。電容器c1平滑電池電壓vb且將電壓供應給轉換器210。開關元件q1和q2和稍后描述的開關元件q3和q4中每個例如是igbt(絕緣柵雙極型晶體管)。開關元件q1和q2互相串聯(lián)連接在電力線pl和電力線nl之間。二極管d1連接在開關元件q1的集電極和發(fā)射極之間，與之反向并聯(lián)，而二極管d2連接在開關元件q2的集電極和發(fā)射極之間，與之反向并聯(lián)。電抗器l1的一端連接到電池150的高電勢側。電抗器l1的另一端連接到上臂和下臂之間的中間點(開關元件q1的發(fā)射極和開關元件q2的集電極之間的連接點)。

通過響應于來自ecu300的控制信號的上臂和下臂之間的開關操作，轉換器210將從電池150輸入的電池電壓vb進行升壓，并且將電壓輸出到電力線pl和nl。進一步，通過響應于來自ecu300的控制信號的上臂和下臂之間的開關操作，轉換器210逐步降低從逆變器221和222之一或兩者供應的電力線pl和nl之間的dc電壓，并且將電壓輸出到電池150。

電容器c2連接在電力線pl和電力線nl之間。電容器c2平滑從轉換器210供應的dc電壓，并且將電壓供應給逆變器221和222。

電壓傳感器230檢測電容器c2上的電壓，也就是，轉換器210的輸出電壓(下文也被稱為“系統(tǒng)電壓”)vh，并且將指示檢測結果的信號輸出到ecu300。

當供應系統(tǒng)電壓vh時，逆變器221(下文也被稱為“第一逆變器221”)將dc電壓轉換為ac電壓并且響應于來自ecu300的控制信號而驅動電動發(fā)電動機10。逆變器221包括六個開關元件q3到q8，以及分別連接在開關元件q3到q8的集電極和發(fā)射極之間且與之反向并聯(lián)的二極管d3到d8。

六個開關元件q3到q8電連接在轉換器210(電源)和電動發(fā)電動機10之間以構成均具有上臂和下臂的三相的驅動臂。具體地，逆變器221包括三相的驅動臂，也就是，u相臂1u、v相臂1v以及w相臂1w。相臂1u、1v和1w彼此并聯(lián)連接在電力線pl和電力線nl之間。u相臂1u具有彼此串聯(lián)連接的開關元件q3(上臂)和開關元件q4(下臂)。v相臂1v具有彼此串聯(lián)連接的開關元件q5(上臂)和開關元件q6(下臂)。w相臂1w具有彼此串聯(lián)連接的開關元件q7(上臂)和開關元件q8(下臂)。

逆變器222(下文也被稱為“第二逆變器222”)包括相臂2u到2w、開關元件q9到q14以及二極管d9到d14。由于第二逆變器222的配置基本上等同于第一逆變器221的配置，將不重復對其的描述。

驅動電路f1到f14分別連接到開關元件q1到q14。每個驅動電路f1到f14響應于來自ecu300的控制信號，將驅動信號輸出到相應的開關元件。由此，每個開關元件q1到q14被控制為響應于來自ecu300的控制信號的狀態(tài)。

進一步，當在相應開關元件中發(fā)生異常時，每個驅動電路f1到f14向ecu300輸出指示相應開關元件異常的故障信號。應該注意到的是，開關元件的異常包括開關元件的短路故障(開關元件總是處于導通狀態(tài)的故障)以及短路故障以外的異常(例如，開路故障(開關元件總是處于不導通狀態(tài)的故障)、過電流、過電壓、過熱等)。

圖3是示意性示出在第一逆變器221中的用于輸出故障信號的配置的示圖。第一逆變器221包括or(邏輯加)電路221u和221l。由于第二逆變器222也具有與第一逆變器221相同的配置，將不重復對第二逆變器的配置的詳細描述。

or電路221u連接到對應于逆變器221的u相的上臂q3的驅動電路f3、對應于其v相的上臂q5的驅動電路f5以及對應于其w相的上臂q7的驅動電路f7。當or電路221u從驅動電路f3、f5和f7中至少一個接收到故障信號時，or電路221u向ecu300輸出指示上臂q3、q5和q7中至少一個異常的上故障信號fu。

or電路221l連接到對應于逆變器221的u相的下臂q4的驅動電路f4、對應于其v相的下臂q6的驅動電路f6以及對應于其w相的下臂q8的驅動電路f8。當or電路221l從驅動電路f4、f6和f8中至少一個接收到故障信號時，or電路221l向ecu300輸出指示下臂q4、q6和q8中至少一個異常的下故障信號fl。

因此，根據(jù)本實施例的第一逆變器221將故障信號輸出到ecu300，使得可以識別上臂側和下臂側中哪個具有異常。具體地，當上臂異常且下臂異常時，第一逆變器221將不同故障信號輸出到ecu300。當ecu300從第一逆變器221接收到上故障信號fu時，ecu300可以確定上臂異常，且當ecu300從第一逆變器221接收到下故障信號fl時，ecu300可以確定下臂異常。

應該注意到的是，圖3的配置僅僅是示例性的，且圖3中所示的配置以外的配置可以被采納，只要其可以輸出故障信號的方式為可以識別上臂側和下臂側中哪個具有異常。例如，來自驅動電路f3到f8的故障信號可以分別分開地直接輸入到ecu300。同樣利用這樣的配置，當ecu300從驅動電路f3、f5和f7中至少一個接收到故障信號時，ecu300可以確定上臂異常，而當ecu從驅動電路f4、f6和f8中至少一個接收倒故障信號時，ecu300可以確定下臂異常。

回頭參看圖2，電動發(fā)電動機10配備有旋轉變壓器421和電流傳感器241。電動發(fā)電動機20配備有旋轉變壓器422和電流傳感器242。旋轉變壓器421檢測電動發(fā)電動機10的轉速(mg1轉速nm1)。旋轉變壓器422檢測電動發(fā)電動機20的轉速(mg2轉速nm2)。電流傳感器241檢測流過電動發(fā)電動機10的相電流(電動機電流)im1。電流傳感器242檢測流過電動發(fā)電動機20的相電流(電動機電流)im2。這些傳感器分別將指示檢測結果的信號輸出到ecu300。

基于來自傳感器等的信息，ecu300控制pcu200(轉換器210和逆變器221、222)，使得電動發(fā)電動機10和20的輸出達到期望的輸出。應該注意到的是，盡管ecu300被配置為圖2中所示的示例中的一個單元，ecu300可以被分割為多個單元。

<正常運行和故障安全運行>

ecu300可以使得車輛1在正常模式下運行。正常模式是使得車輛1，如有必要，在如上所述的ev運行和hv運行之間切換的同時運行的模式。下文中，正常模式下的運行被描述為“正常運行”。

當在驅動第一mg的第一逆變器221中發(fā)生異常時，也就是，當ecu300從第一逆變器221接收到上故障信號fu或下故障信號fl時，ecu300使得車輛1在故障安全模式下運行。故障安全模式是使得車輛1在第一逆變器221的所有開關元件q3到q8進入柵極關閉狀態(tài)(非導通狀態(tài))的同時，使用第二mg的動力來運行的模式。下文中，故障安全模式下的運行被描述為“故障安全運行”。

應該注意到的是，在本實施例中，故障安全運行包括“md(電動機驅動)運行”和“mde(電動機驅動加發(fā)動機)運行”。在md運行中，通過停止向發(fā)動機100供應燃料同時使得第一逆變器221進入柵極關閉狀態(tài)，使得車輛1使用第二mg的動力運行于故障安全模式中。在mde運行中，通過操作發(fā)動機100同時使得第一逆變器221進入柵極關閉狀態(tài)，使得車輛1使用發(fā)動機100的動力和第二mg的動力運行于故障安全模式中。

圖4是在行星齒輪機構30的列線圖上示出發(fā)動機100、第一mg和第二mg在md運行期間的狀態(tài)的一個示例的示圖。如上所述，太陽齒輪s的轉速(＝mg1轉速nm1)、行星架ca的轉速(＝發(fā)動機轉速ne)以及環(huán)形齒輪r的轉速(＝mg2轉速nm2)具有這樣的關系：它們通過列線圖上的直線連接(下文中也被稱為“列線圖上的關系”)。

如圖4中所示，在md運行期間，對發(fā)動機100的燃料供應停止，且通過第二mg的扭矩tm2使得車輛1在故障安全模式下運行。由此，發(fā)動機轉速ne變?yōu)?，且mg2轉速nm2具有正值。盡管由于第一逆變器221處于柵極關閉狀態(tài)，第一mg不輸出扭矩，基于列線圖上的關系，第一mg在負方向上機械地旋轉而第二mg在正方向上旋轉。因此，mg1轉速nm1具有負值。

<確定第一逆變器中是否發(fā)生短路>

在第一逆變器221中發(fā)生異常的情況下，確定異常是否為開關元件q3到q8中任意一個的短路故障，以便決定在異常發(fā)生之后要執(zhí)行什么類型的故障安全運行，以及以便減少零件更換所需的時間和成本，是有效的。

但是，如上所述，當發(fā)生開關元件q3到q8中任意一個的短路故障時以及當發(fā)生短路故障以外的異常(諸如開路故障、過電流、過電壓、過熱等)時，第一逆變器221都輸出相同故障信號(上故障信號fu或下故障信號fl)兩者。因此，僅僅通過從第一逆變器221接收故障信號，ecu300不能確定發(fā)生在第一逆變器221中的異常是否為短路故障。

用于確定是否發(fā)生短路故障的一個示例性技術是在背景技術部分中所述的技術，也就是，使用每相的電流(由于第一mg的反電動勢電壓而導致的環(huán)流)而第一逆變器221處于柵極關閉狀態(tài)的技術。

圖5是示意性示出當?shù)谝荒孀兤?21的開關元件q3到q8之一具有短路故障時的環(huán)流的路徑的示圖。應該注意到的是，圖5示出了u相的下臂q4在md運行期間具有短路故障的示例。

如上所述，在md運行期間，第一mg通過第二mg的旋轉力而在負方向上機械地旋轉。通過旋轉在第一mg的轉子中提供的永磁體12，在第一mg中產(chǎn)生反電動勢電壓。由于這個反電動勢電壓，在由圖5中的實線箭頭所指示的路徑中產(chǎn)生環(huán)流(短路電流)。具體地，由于具有短路故障的u相的下臂q4允許電流從第一mg側流向電力線nl側，電流從第一mg流向下臂q4。由于v相的下二極管d6和w相的下二極管d8允許電流從電力線nl側流向第一mg側，流過下臂q4的電流經(jīng)由二極管d6和d8返回到第一mg。

因此，當?shù)谝荒孀兤?21的開關元件q3到q8之一具有短路故障時，即使ecu300試圖控制第一逆變器221進入柵極關閉狀態(tài)，第一mg被機械地旋轉且由此環(huán)流流動。因此，當電流傳感器241的輸出(第一mg的相電流)在md運行期間超過閾值(而第一逆變器221處于柵極關閉狀態(tài))時，可以確定第一逆變器221的開關元件q3到q8中的任意一個具有短路故障。

但是，當如上所述環(huán)流流動時，在第一mg中產(chǎn)生在阻止第一mg旋轉的方向上作用的阻力矩td(制動力矩)。如果由于這個阻力矩td，mg1轉速nm1的絕對值被降低到0附近，第一mg的反電動勢電壓被降低，且環(huán)流具有非常低的值。因此，存在使用環(huán)流的技術可能不能準確確定第一逆變器221是否具有短路故障的可能性。

圖6是在行星齒輪機構30的列線圖上示出發(fā)動機100、第一mg和第二mg在md運行期間在第一逆變器221中發(fā)生短路故障時的狀態(tài)的一個示例的示圖。當?shù)谝荒孀兤?21中沒有發(fā)生短路故障時，發(fā)動機轉速ne為0，mg2轉速nm2具有正值，且mg1轉速nm1具有負值，如圖6中虛線所指示。

但是，當?shù)谝荒孀兤?21中發(fā)生短路故障時，第一mg產(chǎn)生源自反電動勢電壓的阻力矩td。由于這個阻力矩td，mg1轉速nm1的絕對值被降低到0附近且變?yōu)樾∮陂撝郸?，如圖6中實線所指示。因此，發(fā)動機轉速ne增加到大于或等于預定值α。在這樣的狀態(tài)下，第一mg的反電動勢電壓被降低且環(huán)流幾乎不流動，因此不可能使用環(huán)流來準確確定第一逆變器221是否具有短路故障。

因此，當根據(jù)本實施例的ecu300從第一逆變器221接收到故障信號時，ecu300基于發(fā)動機100和第一mg是否處于圖6中實線所指示的狀態(tài)，而不是基于環(huán)流(電流傳感器241的輸出)的存在與否，來確定第一逆變器221是否具有短路故障。

具體地，當ecu300在正常運行期間從第一逆變器221接收到故障信號時，ecu300執(zhí)行“關閉控制”，使得第一逆變器221進入柵極關閉狀態(tài)而停止向發(fā)動機100供應燃料。

當在開始關閉控制之后獲得圖6中實線所指示的狀態(tài)時，也就是，當開始關閉控制之后發(fā)動機轉速ne的絕對值大于或等于預定值α，且mg1轉速nm1的絕對值小于閾值β時，ecu300確定第一逆變器221具有短路故障(也就是，在開關元件q3到q8中任意一個中發(fā)生短路故障)。

另一方面，當在開始關閉控制之后沒有獲得圖6中實線所指示的狀態(tài)時，也就是，當開始關閉控制之后發(fā)動機轉速ne的絕對值小于預定值α，或mg1轉速nm1的絕對值大于或等于閾值β時，ecu300確定第一逆變器221不具有短路故障(也就是，在開關元件q3到q8中沒有發(fā)生短路故障)。

由此，即使在mg1轉速nm1的絕對值停滯在0附近(小于閾值β)且環(huán)流幾乎不流動時，可以確定第一逆變器221的開關元件q3到q8中任意一個是否具有短路故障。此外，通過預先確定在運行期間第一逆變器221的異常是否為短路故障，可以減少諸如零件更換的修復所需的時間和成本。

而且，根據(jù)本實施例的ecu300取決于第一逆變器221的異常是否為短路故障來切換故障安全運行的模式。具體地，當?shù)谝荒孀兤?21的異常是短路故障時，ecu300執(zhí)行md運行，且當?shù)谝荒孀兤?21的異常不是短路故障時，執(zhí)行med運行。如上所述，當?shù)谝荒孀兤?21的異常不是短路故障時，通過執(zhí)行med運行而非md運行，可以執(zhí)行不僅使用電池150的電力而且使用發(fā)動機100的燃料的故障安全運行。結果，故障安全運行距離可以增加。

圖7是示出ecu300的處理過程的流程圖。該流程圖在正常運行期間(在hv運行或ev運行期間)以預定周期重復地執(zhí)行。

在步驟(下文簡寫為“s”)10，ecu300確定其是否從第一逆變器221接收到故障信號(上故障信號fu或下故障信號fl)。當ecu300沒有接收到故障信號時(s10中為否)，ecu300終止處理。

當ecu300接收到故障信號時(s10中為是)，ecu300執(zhí)行上面在s11中所述的關閉控制。也就是，ecu300向第一逆變器221輸出用于停止向發(fā)動機100的燃料供應且使得第一逆變器221進入柵極關閉狀態(tài)的控制信號。應該注意到的是，當執(zhí)行ev運行且對發(fā)動機100的燃料供應已經(jīng)停止時，ecu300繼續(xù)停止向發(fā)動機100的燃料供應。

在開始關閉控制之后，ecu300在s11a確定開始關閉控制之后的流逝時間是否超過預定時間。當開始關閉控制之后的流逝時間沒有超過預定時間時(s11a中為否)，ecu300重復s11a的處理且等待，直到流逝的時間超過預定時間。

執(zhí)行s11a的處理，以便在開始關閉控制之前在hv運行(對發(fā)動機100的燃料供應)的影響下，而不是在開始關閉控制之后在第一mg的阻力矩td的影響下，消除發(fā)動機轉速ne大于或等于預定值α的狀態(tài)。也就是說，如果在關閉控制開始之前執(zhí)行hv運行，即使在由關閉控制停止對發(fā)動機100的燃料供應時，要花一些時間來將發(fā)動機轉速ne降低到圖6中的實線或虛線所指示的狀態(tài)。因此，ecu300等待，直到在開始關閉控制之后流逝的時間超過預定時間(假設為在對發(fā)動機100的燃料供應停止之后直到發(fā)動機轉速ne降低到圖6中實線或虛線所指示的狀態(tài)所花費的時間)，然后執(zhí)行s12及其后的處理。

當開始關閉控制之后流逝的時間超過預定時間時(s11a中為是)，ecu300在s12和s13中確定是否獲得在圖6中實線所指示的狀態(tài)。具體地，ecu300在s12中確定發(fā)動機轉速傳感器410所檢測到的發(fā)動機轉速ne的絕對值是否大于或等于預定值α，且在s13中確定旋轉變壓器421所檢測到的mg1轉速nm1的絕對值是否小于閾值β。

當發(fā)動機轉速ne的絕對值大于或等于預定值α時(s12中為是)且mg1轉速nm1的絕對值小于閾值β時(s13中為是)，也就是，當獲得如圖6中實線所指示的狀態(tài)時，ecu300在s14中確定第一逆變器221具有短路故障，且在s15中執(zhí)行由md運行實現(xiàn)的故障安全運行。

另一方面，當發(fā)動機轉速ne的絕對值小于預定值α時(s12中為否)或mg1轉速nm1的絕對值大于或等于閾值β時(s13中為否)，也就是，當沒有獲得圖6中實線所指示的狀態(tài)時，ecu300在s16中確定第一逆變器221不具有短路故障，且在s17到s20中執(zhí)行mde運行所實現(xiàn)的故障安全運行。

具體地，首先，在s17，ecu300執(zhí)行第一逆變器221的三相on控制以用曲柄發(fā)動發(fā)動機100。第一逆變器221的三相on控制是使得第一逆變器221的三相的上臂q3、q5和q7或下臂q4、q6和q8進入導電狀態(tài)的控制。

當根據(jù)本實施例的ecu300執(zhí)行第一逆變器221的三相on控制時，ecu300使得上臂q3、q5和q7和下臂q4、q6和q8的未發(fā)生異常的一側上的臂進入導通狀態(tài)。也就是，當ecu300接收到上故障信號fu時，ecu300使得下臂q4、q6和q8進入導通狀態(tài)，而當ecu300接收到下故障信號fl時，ecu300使得上臂q3、q5和q7進入導通狀態(tài)。

圖8是示意性示出在三相on控制期間當?shù)谝荒孀兤?21的u相的下臂q4具有開路故障時的狀態(tài)的示圖。當u相的下臂q4具有開路故障時，第一逆變器221將下故障信號fl輸出到ecu300。

當ecu300在s16中確定沒有發(fā)生短路故障時，ecu300在s17中執(zhí)行三相on控制。此次，在ecu300從第一逆變器221接收到下故障信號fl的情況下，ecu300可以辨別在下臂q4、q6和q8的任意一個中發(fā)生了短路故障以外的異常。短路故障以外的異常包括開路故障。因此，如果針對下臂q4、q6和q8執(zhí)行三相on控制，由于開路故障，存在使得下臂q4、q6和q8中任意一個不進入所指令的導通狀態(tài)，且三相on控制可能不能正常起作用的可能性。

因此，當ecu300從第一逆變器221接收下故障信號fl時，ecu300針對未發(fā)生異常的上臂q3、q5和q7執(zhí)行三相on控制。由此，三相on控制正常起作用，且源自第一mg的反電動勢電壓的電流可能在圖8中實線箭頭所指示的兩個方向上流過上臂q3、q5和q7。當電流流動時，在第一mg中產(chǎn)生在阻止第一mg的旋轉的方向上作用的阻力矩td。發(fā)動機100被這個阻力矩td用曲柄發(fā)動。也就是，即使在下臂q4具有開路故障時，通過由三相on控制使得上臂q3、q5和q7進入到導通狀態(tài)，可以在第一mg中產(chǎn)生阻力矩td以便可靠地用曲柄發(fā)動發(fā)動機100。

回頭來看圖7，當通過由三相on控制而用曲柄發(fā)動發(fā)動機100使發(fā)動機轉速ne達到預定值時，ecu300啟動發(fā)動機100的燃料噴射控制和點火控制以便在s18中啟動發(fā)動機，并且在s19中使得第一逆變器221再次進入柵極關閉狀態(tài)。然后，ecu300在s20中執(zhí)行由mde運行所實現(xiàn)的故障安全運行。當如上所述未發(fā)生短路故障時，通過執(zhí)行mde運行而非md運行，不僅使用電池150的電力而且使用發(fā)動機100的燃料可以執(zhí)行故障安全運行，且因此故障安全運行距離可以增加。

圖9是在行星齒輪機構30的列線圖上示出發(fā)動機100、第一mg和第二mg在mde運行期間的狀態(tài)的一個示例的示圖。當在逆變器221中未發(fā)生短路故障時，在啟動關閉控制之后，發(fā)動機轉速ne為0，mg2轉速nm2具有正值且mg1轉速nm1具有負值，如圖9中虛線所指示。由于三相on控制，從這樣的狀態(tài)，發(fā)動機通過阻力矩td被用曲柄發(fā)動，且此后，通過發(fā)動機100中的燃料點火而產(chǎn)生發(fā)動機扭矩te。

由于發(fā)動機扭矩te，第一mg在圖9中實線所指示的正方向上旋轉。由此，源自第一mg的反電動勢電壓的電流在第一mg和電池150之間循環(huán)。結果，第一mg產(chǎn)生在阻止第一mg的旋轉的方向(負方向)上作用的阻力矩tde。

應該注意到的是，如果第一逆變器221的開關元件q3到q8中任意一個具有短路故障，則存在這樣的關注：由發(fā)動機扭矩te旋轉第一mg且由此過度的短路電流可能集中流入具有短路故障的開關元件并且導致二次故障。但是，在本實施例中，當確定第一逆變器221不具有短路故障時，執(zhí)行mde運行，且因此，由于短路故障所導致的過度電流不會流動且不會發(fā)生二次故障。

由于發(fā)動機扭矩te所導致的阻力矩tde從第一mg作用于太陽齒輪s上，因此在環(huán)形齒輪r上產(chǎn)生在正方向(前向方向)上作用的發(fā)動機直接扭矩tep，作為對阻力矩tde的反作用力。由此，在mde運行中，可以在第二mg的扭矩tm2之外還使用發(fā)動機直接扭矩tep來執(zhí)行故障安全運行。也就是，可以執(zhí)行不僅使用電池150的電力而且使用發(fā)動機100的燃料的故障安全運行。結果，故障安全運行距離可以增加。

如上所述，當根據(jù)本實施例的ecu300從第一逆變器221接收到故障信號時，ecu300基于發(fā)動機100和第一mg的狀態(tài)，而不是基于環(huán)流(電流傳感器241的輸出)的存在與否，來確定第一逆變器221是否具有短路故障。由此，即使在mg1轉速nm1的絕對值停滯于0附近且環(huán)流幾乎不流動時，可以確定第一逆變器221的開關元件q3到q8中任意一個是否具有短路故障。

<變型>

在上述的實施例中，在圖7的s12和s13中使用由發(fā)動機轉速傳感器410所檢測到的發(fā)動機轉速ne和由旋轉變壓器421所檢測到的mg1轉速nm1來確定是否獲得圖6中實線所指示的狀態(tài)。但是，用于確定是否獲得圖6中實線所指示的狀態(tài)的技術并不限于此。

即，mg1轉速nm1、發(fā)動機轉速ne以及mg2轉速nm2具有列線圖上的關系，也就是，這樣的關系：當確定了任何兩個轉速時，也就確定了其余的那個。

因此，例如，用于在圖7的s12中的確定的發(fā)動機轉速ne可以是使用列線圖上的關系，從由旋轉變壓器421和422分別檢測到的mg1轉速nm1和mg2轉速nm2估計得到的值，而不是由發(fā)動機轉速傳感器410所檢測到的值。類似地，用于在圖7的s13中的判定的mg1轉速nm1可以是使用列線圖上的關系，從由發(fā)動機轉速傳感器410和旋轉變壓器422分別檢測到的發(fā)動機轉速ne和mg2轉速nm2估計得到的值，而不是由旋轉變壓器421所檢測到的值。

進一步，是否獲得圖6中實線所指示的狀態(tài)可以使用發(fā)動機轉速ne和mg2轉速nm2而不是使用發(fā)動機轉速ne和mg1轉速nm1來確定。在此情況下，當mg2轉速nm2包括在發(fā)動機轉速ne的絕對值大于或等于預定值α且mg1轉速nm1的絕對值小于閾值β這一預定范圍中時，可以確定獲得圖6中實現(xiàn)所指示的狀態(tài)。而且，是否獲得圖6中實線所指示的狀態(tài)可以使用mg1轉速nm1和mg2轉速nm2來確定。在此情況下，當mg2轉速nm2包括在mg1轉速nm1的絕對值小于閾值β且發(fā)動機轉速ne的絕對值大于或等于預定值α這一預定范圍中時，可以確定獲得圖6中實線所指示的狀態(tài)。

盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施例，應該理解的是，這里公開的實施例是說明性且在每個方面都是非限制性的。本發(fā)明的范圍由權利要求的范圍來限定，且希望包括在權利要求的范圍內及與權利要求的范圍含義等價的任何修改。