混合动力车辆的制作方法

本发明涉及一种混合动力车辆。

背景技术：

在公开号为2001-320806(jp2001-320806a)的日本专利申请中公开了一种混合动力车辆。该混合动力车辆包括发动机、第一电动发电机、连接到驱动轮的输出轴、构造为将所述发动机、所述第一电动发电机和所述输出轴彼此连接的行星齿轮机构，以及连接到输出轴的第二电动发电机。该混合动力车辆进一步包括电池，其与所述第一电动发电机和所述第二电动发电机电连接；第一逆变器，其配置为在所述电池与所述第一电动发电机之间对电力进行变换；第二逆变器，其配置为在所述电池与所述第二电动发电机之间对电力进行变换；第一控制器，其配置为输出用于所述第一逆变器的第一控制信号；以及第二控制器，其配置为输出用于所述第二逆变器的第二控制信号。

在上述混合动力车辆中，从发动机输出的动力通过行星齿轮机构分配到输出轴和第一电动发电机。第一电动发电机主要起发电机作用，并且将由第一电动发电机产生的电力供给至电池和第二电动发电机。第一电动发电机还起用于起动发动机的起动电动机作用。第二电动发电机利用由电池和第二电动发电机供给的电力来驱动，并且施加动力至输出轴。当混合动力车辆制动时第二电动发电机起利用来自输出轴的动力产生电力的发电机作用。第一电动发电机和第二电动发电机的操作分别由从第一控制器输出的第一控制信号和从第二控制器输出的第二控制信号来控制。

技术实现要素：

在jp2001-320806a的混合动力车辆中，当在第一控制器中发生异常时，不能控制第一电动发电机。因此，当在第一控制器中发生异常时，执行仅使用第二电动发电机的后退行驶。在后退行驶中，如果利用发动机和第一电动发电机进行了发电，则能够根据后退行驶来提高行驶距离。然而，当在第一控制器中发生异常时，不能驱动第一电动发电机且不能起动发动机。因此，当在第一控制器中发生异常，并且当发动机停止时，在随后的后退行驶中不能利用发动机和第一电动发电机进行发电。

本发明提供一种即使在第一控制器中发生异常也能够起动发动机的技术。

本发明的第一方案提供一种混合动力车辆，其包括：发动机；第一电动发电机；输出轴，其连接到驱动轮；行星齿轮机构，其构造为将所述发动机、所述第一电动发电机和所述输出轴相互连接；第二电动发电机，其连接到所述输出轴；电池，其电连接到所述第一电动发电机和所述第二电动发电机；第一逆变器，其配置为在所述电池和所述第一电动发电机之间对电力进行变换；第二逆变器，其配置为在所述电池和所述第二电动发电机之间对电力进行变换；第一控制器，其配置为输出用于所述第一逆变器的第一控制信号；第二控制器，其配置为输出用于所述第二逆变器的第二控制信号和用于所述第一逆变器的第三控制信号；以及选择电路，其配置为将来自所述第一控制器的所述第一控制信号或来自所述第二控制器的所述第三控制信号中的任意一者输出到所述第一逆变器。所述第一逆变器具有多个第一上臂开关元件和多个第一下臂开关元件，所述第三控制信号包括用于同时接通所述多个第一上臂开关元件或所述多个第一下臂开关元件中的任意一者的信号，并且当在所述第一控制器中发生异常时，所述第二控制器在输出所述第二控制信号以驱动所述第二电动发电机的同时，通过输出所述第三控制信号来起动所述发动机。

在上述混合动力车辆中，当在第一控制器中发生异常时，除了用于第二逆变器的第二控制信号之外，第二控制器还可以输出用于第一逆变器的第三控制信号。如果第二控制器输出第二控制信号，则第二电动发电机被驱动，并且混合动力车辆行驶。在混合动力车辆正行驶的同时，输出轴旋转。输出轴通过行星齿轮机构连接到发动机和第一电动发电机。如果第一逆变器的所有开关元件都处于断开状态，则第一电动发电机空转，并且发动机继续停止。在该状态下，如果第二控制器输出第三控制信号，则第一电动发电机通过第一逆变器被短路，并且第一电动发电机产生制动力。结果，将转矩从行星齿轮机构施加到发动机，从而发动机旋转。通过使用该旋转，能够起动发动机。这样，根据上述的混合动力车辆，即使当在第一控制器中发生异常时，也能够使用第二控制器起动发动机。由此，能够在后退行驶期间利用发动机和第一电动发电机进行发电，并且能够通过向第二电动发电机供给电力来提高后退行驶时的行驶距离。

在上述方案中，所述第二控制器可以配置为当所述多个第一上臂开关元件中的至少一个或所述多个第一下臂开关元件中的至少一个中发生短路故障时不输出所述第三控制信号。

在上述方案中，所述混合动力车辆可以进一步包括配置为检测所述第一控制器中的异常的异常检测电路，并且所述选择电路可以连接到所述异常检测电路且可以配置为当所述异常检测电路检测到所述第一控制器中的异常时，将来自所述第二控制器的所述第三控制信号输出到所述第一逆变器。

在上述方案中，所述混合动力车辆可以进一步包括配置为在所述电池和所述第一逆变器之间对dc电力进行变压的dc-dc变换器，所述dc-dc变换器可以具有由从所述第一控制器输出的第四控制信号控制的第二上臂开关元件和第二下臂开关元件，并且所述第二控制器可以配置为在通过所述第二控制信号和所述第三控制信号起动所述发动机之后进一步输出用于接通所述第二上臂开关元件的第五控制信号。

本发明的第二方案提供一种混合动力车辆，其包括：发动机；第一电动发电机；输出轴，其连接到驱动轮；行星齿轮机构，其包括连接到所述第一电动发电机的太阳轮、通过行星齿轮架连接到所述发动机的行星齿轮以及连接到所述输出轴的内齿圈；第二电动发电机，其连接到所述输出轴；电池，其电连接到所述第一电动发电机和所述第二电动发电机；第一逆变器，其具有多个第一上臂开关元件和多个第一下臂开关元件，所述第一逆变器配置为在所述电池和所述第一电动发电机之间对电力进行变换；第二逆变器，其配置为在所述电池和所述第二电动发电机之间对电力进行变换；第一控制器，其配置为控制所述第一逆变器的操作并输出用于驱动所述第一电动发电机的第一控制信号；第二控制器，其配置为控制所述第二逆变器的操作并输出用于驱动所述第二电动发电机的第二控制信号和用于同时接通所述多个第一上臂开关元件或所述多个第一下臂开关元件中的任意一者的第三控制信号；以及选择电路，其配置为将来自所述第一控制器的所述第一控制信号或来自所述第二控制器的所述第三控制信号中的任意一者输出到所述第一逆变器，并且当所述第一控制器中发生异常时，将所述第三控制信号输出到所述第一逆变器。

在上述方案中，混合动力车辆可以进一步包括具有第二上臂开关元件和第二下臂开关元件的dc-dc变换器，所述dc-dc变换器配置为在所述电池和所述第一逆变器之间对dc电力进行变压，所述第一控制器可以配置为输出用于控制所述dc-dc变换器的第四控制信号，并且所述第二控制器可以配置为输出所述第二控制信号和所述第三控制信号，然后，在所述发动机被起动之后输出用于接通所述第二上臂开关元件的第五控制信号。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是示意性地显示混合动力车辆10的构造的框图；

图2是显示电力变换电路30的构造的电路图；

图3是显示将第一控制信号g1至g3和第三控制信号ga中的任一者输出至第一逆变器的选择电路51a至53a的示意图；

图4是显示使用第二电动机控制单元46起动发动机的操作的流程的流程图；

图5是显示当输出第三控制信号ga时，第一电动发电机24通过第一逆变器34被短路的模式的示意图；

图6是行星齿轮机构28的共线图；

图7是显示将第三控制信号ga输出至第一逆变器34的下臂开关元件q4至q6的修改例的示意图；

图8是显示附加了异常检测电路51c至53c的修改例的示意图；

图9涉及图8中所示的修改例，并且是显示在正常运转期间(a行)、当第一电动机控制单元异常时(b行)、以及当第三控制信号异常时(c行)，第一电动发电机24的驱动模式的表格；

图10是显示第二电动机控制单元46能够进一步输出第五控制信号gb的修改例的示意图；

图11是显示图10所示的修改例的主要部分的示意图；

图12是显示当输出第五控制信号gb时，将由第一电动发电机24产生的电力供给至电池38的模式的示意图；以及

图13是显示在发电期间第一电动发电机24的u相、v相、w相的各端子处的电压的曲线图。

具体实施方式

将参照附图描述示例的混合动力车辆10。如图1所示，示例的混合动力车辆10包括车体12和相对于车体12被可旋转地支撑的四个车轮14、16。四个车轮14、16包括一对驱动轮14和一对从动轮16。一对驱动轮14通过差动齿轮18连接到输出轴20。输出轴20相对于车体12被可旋转地支撑。尽管这是一个示例，一对驱动轮14是位于车体12的前部的前轮，且一对从动轮16是位于车体12的后部的后轮。一对驱动轮14彼此同轴地布置，并且一对从动轮16彼此同轴地布置。

混合动力车辆10进一步包括发动机22、第一电动发电机24(图中为1mg)和第二电动发电机26(图中为2mg)。发动机22是容积式(displacementtype)内燃机，并且燃烧汽油或其它种类的燃料以输出动力。第一电动发电机24和第二电动发电机26中的每一个都是具有u相、v相和w相的三相电动发电机。在下面的描述中，将第一电动发电机24和第二电动发电机26分别简称为第一电动机24和第二电动机26。发动机22通过行星齿轮机构28连接到输出轴20和第一电动机24。行星齿轮机构28是一种动力分配机构，并且将从发动机22输出的动力分配给输出轴20和第一电动机24。第二电动机26连接到输出轴20，并且在第二电动机26和输出轴20之间传递动力。

行星齿轮机构28具有太阳轮28s、行星齿轮架28c、内齿圈28r和多个行星齿轮28p。太阳轮28s、行星齿轮架28c和内齿圈28r同轴布置。多个行星齿轮28p由行星齿轮架28c可旋转地支撑，并且位于太阳轮28s和内齿圈28r之间。每个行星齿轮28p都与设置在太阳轮28s中的外齿轮和设置在内齿圈28r中的内齿轮两者接合，并且在自转的同时绕太阳轮28s公转。太阳轮28s连接到第一电动机24，行星齿轮架28c连接到发动机22(具体地说，发动机22的曲轴22a)，且内齿圈28r连接到输出轴20。

混合动力车辆10进一步包括电力变换电路30和电池38。电池38通过电力变换电路30电连接到第一电动机24和第二电动机26。电池38是可再充电的二次电池，并且，尽管这是一个示例，电池38具有多个锂离子电池。电力变换电路30具有第一逆变器34(图中为inv1)和第二逆变器36(图中为inv2)。第一逆变器34在电池38和第一电动机24之间对电力进行变换，而第二逆变器36在电池38和第二电动机26之间对电力进行变换。详细地，第一逆变器34能够将来自电池38的dc电力变换为ac电力，并且能够将ac电力供给至第一电动发电机24。第一逆变器34能够将来自第一电动发电机24的ac电力变换为dc电力，并且能够将dc电力供给至电池38。类似地，第二逆变器36能够将来自电池38的dc电力变换为ac电力，并且能够将ac电力供给至第二电动发电机26。第二逆变器36能够将来自第二电动发电机26的ac电力变换为dc电力，并且能够将dc电力供给至电池38。

本示例的电力变换电路30进一步包括dc-dc变换器32(图中为dc-dc)，并且第一逆变器34和第二逆变器36通过dc-dc变换器32连接到电池38。dc-dc变换器32是可升压和可降压的dc-dc变换器。dc-dc变换器32能够对来自电池38的dc电力进行升压，并且能够将dc电力供给至第一逆变器34和第二逆变器36。dc-dc变换器32能够对来自第一逆变器34和第二逆变器36的dc电力进行降压，并且能够将dc电力供给至电池38。例如，在电力变换电路30中，当电池38的额定电压足够高时，不一定需要dc-dc变换器32。

混合动力车辆10进一步包括发动机控制单元42(图中为eng-ecu)、第一电动机控制单元44(图中为1mg-ecu)、第二电动机控制单元46(图中为2mg-ecu)和混合动力控制单元50(图中为hv-ecu)。发动机控制单元42与发动机22可通信地连接，并且监测和控制发动机22的操作。第一电动机控制单元44与电力变换电路30可通信地连接，并且主要控制dc-dc变换器32和第一逆变器34的操作。第二电动机控制单元46与电力变换电路30可通信地连接，并且主要控制第二逆变器36的操作。混合动力控制单元50是与发动机控制单元42、第一电动机控制单元44和第二电动机控制单元46可通信地连接，并且给予这些控制单元操作命令的上级控制单元。尽管这是一个示例，该示例中的混合动力控制单元50通过第二电动机控制单元46与第一电动机控制单元44可通信地连接。

参照图2，将描述第一逆变器34、第二逆变器36以及dc-dc变换器32的构造。第一逆变器34具有多个开关元件q1至q6。第一逆变器34是三相逆变器，并具有u相臂、v相臂、以及w相臂，u相臂具有上臂开关元件q1和下臂开关元件q4，v相臂具有上臂开关元件q2和下臂开关元件q5，w相臂具有上臂开关元件q3和下臂开关元件q6。二极管d1至d6分别与开关元件q1至q6反向并联连接。第一逆变器34的基本结构与已知的三相逆变器的基本结构是相同的，并且不特别限制第一逆变器34的详细结构。

第一逆变器34的操作由第一电动机控制单元44控制。第一电动机控制单元44输出用于第一逆变器34的多个开关元件q1至q6的第一控制信号g1至g6。第一控制信号g1至g6通过驱动电路51至56分别地输入至开关元件q1至q6。驱动电路51至56将来自第一电动机控制单元44的第一控制信号g1至g6电平移位至适合于开关元件q1至q6的电压。例如，第一控制信号g1至g6是用于选择地接通和关断开关元件q1至q6以使得第一逆变器34输出ac电力的信号。也就是说，第一电动机控制单元44输出第一控制信号g1至g6，从而驱动第一电动机24。驱动电路51至56构造为监测开关元件q1至q6中的诸如短路、过热或过电流的异常，并且当检测到异常时，向第一电动机控制单元44和第二电动机控制单元46输出故障信号。

第二逆变器36具有多个开关元件q7至q12。第二逆变器36是与第一逆变器34相同的三相逆变器，并且具有u相臂、v相臂、以及w相臂，u相臂具有上臂开关元件q7和下臂开关元件q10，v相臂具有上臂开关元件q8和下臂开关元件q11，w相臂具有上臂开关元件q9和下臂开关元件q12。二极管d7至d12分别与开关元件q7至q12反向并联连接。第二逆变器36的基本结构与已知的三相逆变器的基本构造是相同的，并且不特别限制第二逆变器36的详细结构。

第二逆变器36的操作由第二电动机控制单元46控制。第二电动机控制单元46输出用于第二逆变器36的多个开关元件q7至q12的第二控制信号g7至g12。然而将在下文中描述细节，第二电动机控制单元46除了能够输出第二控制信号g7至g12之外，还能够输出用于第一逆变器34的上臂开关元件q1至q3的第三控制信号ga。第二控制信号g7至g12通过驱动电路57至62被分别地输入至开关元件q7至q12。驱动电路57至62将来自第二电动机控制单元46的第二控制信号g7至g12电平移位至适合于开关元件q7至q12的电压。例如，第二控制信号g7至g12是用于选择地接通和关断开关元件q7至q12以使得第二逆变器36输出ac电力的信号。也就是说，第二电动机控制单元46输出第二控制信号g7至g12，从而驱动第二电动机26。在第二逆变器36中，驱动电路57至62监测开关元件q7至q12中的诸如短路、过热或过电流的异常，并且当检测到异常时，向第一电动机控制单元44和第二电动机控制单元46输出故障信号。

dc-dc变换器32包括第一电容器c1、电感器l1、上臂开关元件q13、下臂开关元件q14、上臂二极管d13、下臂二极管d14和第二电容器c2。上臂开关元件q13和下臂开关元件q14彼此串联连接，并且串联电路与第一逆变器34和第二逆变器36的各自的臂并联连接。上臂开关元件q13和下臂开关元件q14之间的连接点通过电感器l1连接至电池38的正极。上臂二极管d13与上臂开关元件q13反向并联连接，并且下臂二极管d14与下臂开关元件q14反向并联连接。第一电容器c1与电池38并联连接，并且第二电容器c2与第一逆变器34和第二逆变器36中的每一个并联连接。在dc-dc变换器32中，升压变换器主要由电感器l1、上臂二极管d13和下臂开关元件q14组成。降压变换器主要由电感器l1、上臂开关元件q13和下臂二极管d14组成。

dc-dc变换器32的操作由第一电动机控制单元44控制。第一电动机控制单元44输出用于dc-dc变换器32的上臂开关元件q13和下臂开关元件q14的第四控制信号g13、g14。第四控制信号g13、g14通过驱动电路63、64分别地输入至开关元件q13、q14。驱动电路63、64将来自第一电动机控制单元44的第四控制信号g13、g14电平移位至适于开关元件q13、q14的电压。用于上臂开关元件q13的第四控制信号g13间歇地接通上臂开关元件q13，从而使dc-dc变换器32起降压变换器作用。用于下臂开关元件q14的第四控制信号g14间歇地接通下臂开关元件q14，从而使dc-dc变换器32起升压变换器作用。驱动电路63、64配置为监测上臂开关元件q13和下臂开关元件q14中的诸如短路、过热或过电流的异常，并且当检测到异常时，向第一电动机控制单元44和第二电动机控制单元46输出故障信号。

如上所述，除了用于第二逆变器36的第二控制信号g7至g12之外，第二电动机控制单元46还能够输出用于第一逆变器34的第三控制信号ga。第三控制信号ga是用于同时接通第一逆变器34的上臂开关元件q1至q3的信号。将从第二电动机控制单元46输出的第三控制信号ga输入到连接至第一逆变器34的上臂开关元件q1至q3的驱动电路51至53中的每一个。如图3所示，驱动电路51至53分别地具有选择电路51a至53a和驱动缓冲器51b至53b。选择电路51a至53a接收来自第一电动机控制单元44的第一控制信号g1至g3和来自第二电动机控制单元46的第三控制信号ga，并输出第一控制信号g1至g3或第三控制信号ga中的任一者。尽管这是一个示例，在同时接收到第一控制信号g1至g3和第三控制信号ga两者的情况下，下臂开关元件q4至q6被关断，并且然后，本示例的选择电路51a至53a输出第三控制信号ga。驱动缓冲器51b至53b将从选择电路51a至53a输出的第一控制信号g1至g3或第三控制信号ga电平移位至适于驱动上臂开关元件q1至q3的电压。驱动缓冲器51b至53b具有光电耦合器(未示出)，并且其输入侧和输出侧彼此电绝缘。电力变换电路30的其它驱动电路54至64不具有与选择电路51a至53a对应的电路，但是具有与驱动缓冲器51b至53b对应的电路。

接下来，将描述混合动力车辆10的典型操作模式。混合动力控制单元50基于诸如用户的操作和车辆状态的各种指标将操作命令给予发动机控制单元42、第一电动机控制单元44和第二电动机控制单元46中的每一个。操作命令包括用于发动机22、第一电动机24和第二电动机26的目标转矩。发动机控制单元42基于用于发动机22的目标转矩和其它操作命令来控制发动机22的操作。第一电动机控制单元44基于第一电动机24的目标转矩和其它操作命令来生成并输出第一控制信号g1至g6和第四控制信号g13、g14，并且控制dc-dc变换器32和第一逆变器34的操作(即，第一电动机24的操作)。第二电动机控制单元46基于第二电动机26的目标转矩和其它操作命令来生成并输出第二控制信号g7至g12，并且控制第二逆变器36的操作(即，第二电动机26的操作)。

作为示例，在车辆起动时或在中低速范围内行驶期间，发动机22的效率变得比较低。在这种情况下，第二电动机26的目标转矩变为正值，而发动机22和第一电动机24中的每一个的目标转矩变为零。结果，混合动力车辆10不使用发动机22而主要使用第二电动机26行驶。在中高速范围内行驶期间，发动机22的效率变得比较高。在这种情况下，发动机22的目标转矩变为正值，并且第一电动机24的目标转矩变为负值。第一电动机24的目标转矩变为负值意味着第一电动机24起发电机作用。结果，混合动力车辆10能够主要使用发动机22(以及根据需要的第二电动机26)行驶，并且能够利用由第一电动机24产生的电力对电池38进行充电。在车辆减速或停止期间(即，当进行制动操作时)，发动机22的目标转矩变为零，并且第一电动机24和第二电动机26中的每一个的目标转矩变为负值。结果，混合动力车辆10使第一电动机24和第二电动机26起发电机作用，从而在再生能量的同时制动车辆。

在上述正常操作期间，在混合动力车辆10中，在第一电动机控制单元44中发生异常的情况下，执行根据图4所示的流程图的故障保护操作。在下文中，将参照图4描述故障保护操作。第一电动机控制单元44和第二电动机控制单元46彼此可通信地连接(参见图1)，并且两个电动机控制单元互相监测它们的正常/异常。因此，如果在第一电动机控制单元44中发生异常(图4中的s2)，则由第二电动机控制单元46检测出异常(s4)。如果检测到第一电动机控制单元44的异常，则第二电动机控制单元46向混合动力控制单元50教导该异常。

混合动力控制单元50接收到第一电动机控制单元44的异常并进行故障安全(f/s)模式的判定(s6)。该判定不限于第一电动机控制单元44的异常，并且在混合动力车辆10中检测到各种异常时执行，并且从预先判定的多个故障安全模式中选择出根据检测到的异常的故障安全模式。多个故障安全模式例如包括易于禁止混合动力车辆10的行驶的模式、允许使用第二电动机26的限制行驶的第一后退行驶模式(以下称为md行驶模式)、以及相对于md行驶模式进一步允许发动机22的操作的第二后退行驶模式(以下称为mde行驶模式)。在第一电动机控制单元44中发生异常的情况下，混合动力控制单元50通常选择mde行驶模式。然而，例如，当从第一逆变器34的驱动电路51至56已经输出了故障信号等的mde行驶模式不能接受的异常同时发生时，则选择除了mde行驶之外的其它故障安全模式。

在上述判定(s6)中选择mde行驶模式的情况下，混合动力控制单元50基于mde行驶模式将操作命令给予发动机控制单元42和第二电动机控制单元46。第一电动机控制单元44由于异常发生而不用于mde行驶模式。混合动力控制单元50根据用户的加速器操作等向第二电动机控制单元46给予诸如第二电动机26的目标转矩的操作命令。在接收到操作命令时，第二电动机控制单元46生成并输出用于第二逆变器36的第二控制信号g7至g12，使得第二电动机26输出目标转矩(s8)。如果第二电动机控制单元46输出第二控制信号g7至g12，则第二电动机26被驱动，并且混合动力车辆10行驶。mde行驶模式下的第二电动机26的目标转矩被限制为比正常操作期间低的值。

如果发动机22正在运转，则混合动力控制单元50还对发动机控制单元42基于mde行驶模式给予操作命令。当发动机22停止时，有必要起动发动机22。在正常操作期间，混合动力控制单元50向第一电动机控制单元44给予操作命令，以便起动发动机22。在接收到操作命令时，第一电动机控制单元44输出用于第一逆变器34的第一控制信号g1至g6，并且驱动第一电动机24以驱动发动机22。然而，当在第一电动机控制单元44中发生异常时，不能够使用第一电动机控制单元44起动发动机22。由此，混合动力控制单元50在使用第二电动机26的混合动力车辆10的行驶期间将用于起动发动机22的操作命令给予第二电动机控制单元46。

第二电动机控制单元46接收来自混合动力控制单元50的操作命令，并且输出用于第一逆变器34的第三控制信号ga(s10)。如图5所示，来自第二电动机控制单元46的第三控制信号ga被输入到连接至第一逆变器34的上臂开关元件q1至q3的驱动电路51至53。如上所述，驱动电路51至53分别具有选择电路51a至53a。如果接收到第三控制信号ga，则下臂开关元件q4至q6关断，并且然后，选择电路51a至53a不管第一控制信号g1至g3存在与否而将第三控制信号ga输出至驱动缓冲器51b至53b(s12)。如上所述，第三控制信号ga是用于同时接通第一逆变器34的上臂开关元件q1至q3的信号。因此，如果第二电动机控制单元46输出第三控制信号ga，则第一逆变器34的上臂开关元件q1至q3被同时接通。也就是说，在第一逆变器34中，三相上臂同时进入电导通(s14)。

在混合动力车辆10正行驶的同时，输出轴20旋转。输出轴20通过行星齿轮机构28与发动机22的曲轴22a及第一电动机24连接。第一逆变器34的所有开关元件q1至q6都关断，直到第二电动机控制单元46输出第三控制信号ga。在该状态下，由于第一电动机24不产生实质的转矩，如图6的共线图中的虚线x所示，第一电动机24空转，并且发动机22的曲轴22a继续停止。在该状态下，如果第二电动机控制单元46输出第三控制信号ga，如图5中的箭头a1所示，则第一电动机24通过第一逆变器34被短路，并且因此产生制动力。如图6的共线图中的实线y所示，如果第一电动机24产生制动力t，则抑制第一电动机24的旋转，由此发动机22的曲轴22a旋转。混合动力控制单元50使用该旋转来起动发动机22(图4的s16)。

如果发动机22起动，则混合动力控制单元50向第二电动机控制单元46给予操作命令，并停止第三控制信号ga的输出(s18)。然后，第一逆变器34的所有开关元件q1至q6都被关断。然后，开始混合动力车辆10的mde行驶模式(s20)。在mde行驶模式下，混合动力车辆10主要利用第二电动机26的动力来行驶，并且利用发动机22和第一电动机24进行发电。通过第一逆变器34将由第一逆变器34产生的电力变换为dc电力，并且通过第二逆变器36将dc电力供给至第二电动机26。由此，与不使用发动机22的md行驶模式相比，能够延长mde行驶模式下的行驶距离。

如上所述，本示例的混合动力车辆10当在第一电动机控制单元44中发生异常时，能够使用第二电动机控制单元46起动发动机22。由此，混合动力车辆10由于第一电动机控制单元44的异常而能够在后退行驶期间适时地利用发动机22和第一电动机24进行发电，并且能够提高后退行驶中的行驶距离。

第二电动机控制单元46将第三控制信号ga输出至第一逆变器34，从而起动发动机22。由于第三控制信号ga是用于同时接通第一逆变器34的三个上臂开关元件q1至q3的信号，因此能够使用对于三个上臂开关元件q1至q3共同的信号。由此，第二电动机控制单元46可以具有至少一个输出端口，从而输出用于三个上臂开关元件q1至q3的第三控制信号ga。

在上述示例中，第二电动机控制单元46可以配置为使得在第一逆变器34的开关元件q1至q6中的任一者中发生短路故障的情况下禁止第三控制信号ga的输出。例如，当在第一逆变器34的下臂开关元件q4至q6中发生短路故障时，如果由第三控制信号ga接通了第一逆变器34的上臂开关元件q1至q3，则上臂和下臂同时进入电导通并且可能发生过电流。如果在开关元件q1至q6中的任一者中发生短路故障，则即使发动机22不能起动，第一逆变器34也不会正确地起整流电路作用，并且也不能利用第一电动机24高效率地进行发电。为了避免这种困境，当第一逆变器34的开关元件q1至q6中发生短路故障时，有效的是禁止第三控制信号ga的输出。如上所述，能够由第一逆变器34的驱动电路51至56检测出第一逆变器34的短路故障，并且能够将检测结果(故障信号)教导给第二电动机控制单元46。检测第一逆变器34中的短路故障的方法没有特别限制，例如，可以通过监测第一电动机24和第一逆变器34之间的电流来检测第一逆变器34中的短路故障。

在上述示例中，第三控制信号ga是用于同时接通第一逆变器34的三个上臂开关元件q1至q3的信号。与此相反，如图7所示，第三控制信号ga可以是用于同时接通第一逆变器34的三个下臂开关元件q4至q6的信号。在这种情况下，来自第二电动机控制单元46的第三控制信号ga被输入到用于下臂开关元件q4至q6的驱动电路54至56。驱动电路54至56分别地设置有选择电路54a至56a。选择电路54a至56a将来自第一电动机控制单元44的第一控制信号g4至g6或来自第二电动机控制单元46的第三控制信号ga中的任一者通过驱动缓冲器54b至56b输出到下臂开关元件q4至q6。即使在这样的配置中，如果第二电动机控制单元46输出第三控制信号ga，则第一电动机24通过第一逆变器34被短路。因此，如在上面描述的示例中那样，能够起动发动机22。

参照图8和图9，将对混合动力车辆10的修改例进行描述。如图8所示，混合动力车辆10可以进一步包括检测第一电动机控制单元44中的异常的异常检测电路51c至53c。异常检测电路51c至53c分别地设置在驱动电路51至53中，并且监测从第一电动机控制单元44输出的运行脉冲信号rp，由此检测在第一电动机控制单元44中发生的异常。然而，异常检测电路51c至53c的结构或布置没有特别限制。在本修改例中，选择电路51a至53a分别地连接至异常检测电路51c至53c，并且配置为接收异常检测电路51c至53c的检测结果。选择电路51a至53a配置为仅当异常检测电路51c至53c检测到第一电动机控制单元44中的异常时才将来自第二电动机控制单元46的第三控制信号ga向第一逆变器34输出。

利用上述构造，尽管第一电动机控制单元44正常，但是当从第二电动机控制单元46错误地输出了第三控制信号ga时，能够防止第三控制信号ga输入到第一逆变器34。如图9的a行所示，在正常状态下，运行脉冲信号rp指示正常，并且第二电动机控制单元46不输出第三控制信号ga。因此，第一电动机24被从第一电动机控制单元44输出的第一控制信号g1至g6在正常模式下驱动。如图9的b行所示，如果在第一电动机控制单元44中发生异常，则运行脉冲信号rp指示异常，并且第二电动机控制单元46输出第三控制信号ga。在这种情况下，由异常检测电路51c至53c检测出第一电动机控制单元44中的异常，并且选择电路51a至53a向第一逆变器34输出第三控制信号ga。因此，第一电动机24被控制为通过第一逆变器34而短路。如图9的c行所示，在错误地输出第三控制信号ga的情况下，由于第一电动机控制单元44的运行脉冲信号rp正常，所以第一电动机控制单元44中的异常未被异常检测电路51c至53c检测到。因此，即使从第二电动机控制单元46接收到第三控制信号ga，选择电路51a至53a也不向第一逆变器34输出第三控制信号ga。结果，第一电动机24被从第一电动机控制单元44输出的第一控制信号g1至g6在正常模式下驱动。以这种方式，即使在错误地输出第三控制信号ga的情况下，第一电动机24可以不受第三控制信号ga的影响而继续进行正常操作。

参照图10至图13，将对混合动力车辆10的另一修改例进行描述。如图10和图11所示，在本修改例中，第二电动机控制单元46配置为进一步输出用于dc-dc变换器32的第五控制信号gb。从第二电动机控制单元46输出的第五控制信号gb被输入到连接至dc-dc变换器32的上臂开关元件q13的驱动电路63。如图11所示，驱动电路63包括第二选择电路63a。第二选择电路63a将来自第一电动机控制单元44的第四控制信号g13或来自第二电动机控制单元46的第五控制信号gb中的任一者通过驱动缓冲器63b输出到dc-dc变换器32的上臂开关元件q13。第五控制信号gb是用于接通上臂开关元件q13的信号。

如上所述，通常地，dc-dc变换器32的操作由来自第一电动机控制单元44的第四控制信号g13、g14控制。因此，当在第一电动机控制单元44中发生异常时，不能控制dc-dc转换器32的操作。混合动力车辆10在mde行驶模式下能够利用发动机22和第一电动机24进行发电。然而，如果dc-dc变换器32的上臂开关元件q13处于关断状态，则由第一电动机24产生的电力不能供给至电池38，并且不能对电池38进行充电。

关于上述点，在本修改例中，在按照图4中所示的流程开始mde行驶模式后，第二电动机控制单元46配置为输出第五控制信号gb。来自第二电动机控制单元46的第五控制信号gb通过第二选择电路63a输入到dc-dc转换器32的上臂开关元件q13。然后，上臂开关元件q13接通。如果上臂开关元件q13接通，则电池38通过dc-dc转换器32电连接至第一逆变器34。由此，如图12所示，由第一电动机24产生的电力被供给至电池38，由此对电池38进行充电。图12中的箭头指示图13所示的曲线图中的时间t12时的电流的流动。图13的曲线图显示了在mde行驶模式下的第一电动机24的u相、v相、w相的每一个端子处的电压随时间的变化。

如上所述，根据图10和图11所示的修改例，即使在第一电动机控制单元44中发生异常的情况下，也能够起动发动机22以利用第一电动机24进行发电，并且利用由第一电动机24产生的电力对电池38进行充电。由此，能够提高由于第一电动机控制单元44的异常引起的在后退行驶中的行驶距离。第五控制信号gb可以是用于连续地接通dc-dc变换器32的上臂开关元件q13的信号，或者可以是用于间歇地接通上臂开关元件q13的信号。在后一种情况下，dc-dc变换器32能够对来自第一逆变器34的dc电力进行适当地降压，并且能够向电池38供给dc电力。

尽管上文已经详细描述了本发明的具体示例，但是这些示例仅仅是说明性的，并且不旨在限制权利要求的范围。例如，第一电动机控制单元44是权利要求书中描述的第一控制器的示例，但是并不限制第一控制器的配置。第二电动机控制单元46是权利要求书中描述的第二控制器的示例，但是并不限制第二控制器的配置。

权利要求书中描述的技术包括上述具体示例的修改和变化。从本说明书的公开中学习的技术事项列举如下。下面描述的技术事项是分别独立的技术事项，并且在技术上可单独地或在各种组合中使用。

本说明书公开了混合动力车辆10。混合动力车辆包括发动机22；第一电动发电机24；输出轴20，其连接到驱动轮14；行星齿轮机构28，其构造为将发动机、第一电动发电机和输出轴相互连接；以及第二电动发电机26，其连接到输出轴。该混合动力车辆进一步包括电池38，其电连接到第一电动发电机和第二电动发电机；第一逆变器34，其配置为在电池和第一电动发电机之间对电力进行变换；第二逆变器36，其配置为在电池和第二电动发电机之间对电力进行变换；第一控制器44，其配置为输出用于第一逆变器的第一控制信号g1至g6；第二控制器46，其配置为输出用于第二逆变器的第二控制信号g7至g12和用于第一逆变器的第三控制信号ga；以及选择电路51a至53a；54a至56a，其配置为将来自第一控制器的第一控制信号或来自第二控制器的第三控制信号中的任意一者输出到第一逆变器。第一逆变器具有多个臂，每个臂包括上臂开关元件q1至q3和下臂开关元件q4至q6。第三控制信号是用于同时接通第一逆变器的多个臂的上臂开关元件或下臂开关元件中的任意一者的信号。当在第一控制器中发生异常时，第二控制器能够在输出第二控制信号以驱动第二电动发电机的同时，输出第三控制信号以起动发动机。根据该混合动力车辆，即使当在第一控制器中发生异常时，也能够起动发动机。

在上述混合动力车辆中，第二控制器可以配置为使得当第一逆变器的上臂开关元件或下臂开关元件中发生短路故障时禁止第三控制信号的输出。根据这样的构造，在输出第三控制信号时，通过发生短路故障的开关元件，能够防止上臂和下臂同时进入电导通。

混合动力车辆可以进一步包括检测第一控制器的异常的异常检测电路51c至53c。在此情况下，选择电路分别地连接到异常检测电路，并且能够仅当异常检测电路检测到第一控制器的异常时，将来自第二控制器的第三控制信号输出到第一逆变器。根据这种构造，在第二控制器错误地输出第三控制信号的情况下，能够防止第三控制信号被输入到第一逆变器。由此，即使在错误地输出第三控制信号的情况下，如果在第一控制器中没有发生异常，则第一电动发电机可以不受第三控制信号的影响而继续正常操作。

上述混合动力车辆可以进一步包括在电池和第一逆变器之间对dc电力进行变压的dc-dc变换器32。dc-dc变换器具有由从第一控制器输出的第四控制信号g13、g14控制的上臂开关元件q13和下臂开关元件q14。在此情况下，第二控制器可以在通过第二控制信号和第三控制信号起动发动机之后进一步输出用于接通dc-dc变换器的上臂开关元件的第五控制信号。利用这种构造，代替发生异常的第一控制器，第二控制器能够接通dc-dc变换器的上臂开关元件。由此，能够将由第一电动发电机产生的电力供给至电池，由此对电池进行充电。