混合动力车辆的制作方法

文档序号:3911455阅读:218来源:国知局
专利名称:混合动力车辆的制作方法
技术领域
本发明涉及混合动力车辆,特别是涉及具备可与通过低电流的第一 外部连接部连接的第 一连接部和可与可通过高于第 一连接部的电流的 电流的第二外部连接部连接的第二连接部的混合动力车辆。
背景技术
一直以来,提出了各种考虑环境的混合动力汽车等。而且,例如,
在日本特开平8-154307号公报中提出的混合动力汽车中,提出有如下 的混合动力汽车驾驶员进行引导以不依赖于内燃机而进行行驶,从而 实现抑制大气污染。
而且,在日本特开2000-354331号^^艮所记载的充电装置中,记载 有具备从100V商用电源进行充电的充电单元和从200V商用电源进行 充电的充电单元的车辆。
在该车辆中,在i殳于车辆的端口上可连接100V商用电源,能够对 蓄电池进行充电。并且,在用200V商用电源进行充电时,通过将200V 商用电源连接到与车辆分开设置的地上侧充电器,并将地上侧充电器连 接到车辆的端口来进行充电。
此外,在"東京電力用業務用電気自動車(D共同開発(D開始^o"T、 (平成17年9月2日、東京電力株式会社 富士重工業株式会社)"的论文 中提出有如下的电动汽车可将100V的交流电流变换成400V直流电 流对车载充电器进行充电,并且可将200V的交流电流变换成400V直 流电流对锂离子电池进行充电。
然而,在日本特开平8-154307号公:报记载的混合动力车辆中,未记 载用于从两个电压不同的电源进行充电的方法。
另外,在日本特开2000-354331号^iS报所记载的车辆中,未明确记 载连接100V商用电源的连接器的位置,和借助于地上侧充电器连接200V商用电源的端口的位置分别在车辆的哪个位置。
在"東京電力用業務用電気自動車0共同開発0開始^o。T"的论文 中记载的电动汽车中,连接100V商用电源的连接部和连接200V商用 电源的连接部的位置,均设在车辆主体的后方端部。
然而,在混合动力车辆中,与电动汽车不同,在混合动力车辆内搭 载有成为高温的发动机,由于与该发动机的位置关系,需要对各端口、 连接器实施耐热处理。特别是,对于流动高电流侧的端口完全实施耐热 处理是非常困难的。关于这样的问题,在上述论文和上述专利文献中没 有任何提示。

发明内容
本发明是鉴于上述那样的问题而完成的,其目的在于,提供一种具备 可连接低电流通过的第 一外部连接部的第一连接部,和可连接高电流通过 的第二外部连接部的第二连接部的混合动力车,实现了降低第二连接部所
要求的耐热条件。
本发明涉及的混合动力车辆,具备可产生动力的内燃机;可产生驱 动车轮的动力的电机;可容纳电机和内燃机的驱动机构容纳室;可蓄存用 于驱动电机的电力的蓄电器,而且具备第一连接部,其被i殳置为可与第 一外部连接部连接,可将电力供给到蓄电器或/并且可将蓄电器所蓄积的电 力供给到外部;第二连接部,其被设置为可与第二外部连接部连接,并被 设成可将电力供给到蓄电器或/并且可将蓄电器所蓄积的电力供给到外部, 并被设置为比第一连接部远离驱动机构容纳室,其中,第二外部连接部可 通过高于第一外部连接部的电流。
优选为,还具备可容纳乘员的乘员容纳室,驱动机构容纳室相对于乘 员用容纳室,位于行进方向前方侧,第一连接部被设置在比第二连接部靠 近前方的行进方向前方侧,通过电机与蓄电器连接。
优选为,还具备变换器,该变换器可对从上述第二连接部供给的电力 进行变换并供给到蓄电器,或/并且可对从蓄电器供给的电力进行变换并供 给到第二连接部,第二连接部通过变换器与蓄电器连接,蓄电器相对于驱 动机构容纳室被设置在行进方向后方侧。优选为,上述第一连接部被设置在位于行进方向前方侧的前端面,第
二连接部被i更置在位于行进方向后方侧的后端面。
优选为,上述电机包括第一电机,其具有第一多相绕组和第一多相 绕组的第一中性点;第二电机,其具有第二多相绕组和第二多相绕组的第 二中性点,第一连接部包括与第一中性点连接的第一布线、和与第二中 性点连接的第二布线。而且,混合动力车辆还具备第一逆变器,其可将 来自蓄电器的电力供给到第一电机;第二逆变器,其可将来自蓄电器的电 力供给到第二电机;逆变器控制部,其控制第一及第二逆变器,逆变器控 制部可控制第一及第二逆变器,以使将从第一连接部供给到第一及第二中 性点的交流电变换为直流电并供给到蓄电器,或/并且可控制第 一及第二逆 变器,以4吏将从蓄电器供给到第一及第二逆变器的直流电流变换为交流电 流并从第 一连接部供给到外部负载。
优选为,上述电机包括第一电机,其具有第一多相绕组和该第一多 相绕组的第一中性点;第二电机,其具有第二多相绕组和该第二多相绕组 的第二中性点。而且,上述第一连接部包括与第一中性点连接的第一布 线、和与第二中性点连接的第二布线。此外,混合动力车辆还具备第一 逆变器,其可将来自蓄电器的电力供给到上述第一电机;第二逆变器,其 可将来自蓄电器的电力供给到第二电机;逆变器控制部,其控制第一及第 二逆变器。上述逆变器控制部,可控制第一及第二逆变器,以使将通过第 一连接部从车辆外部供给到第 一及第二中性点的交流电变换为直流电并 向蓄电装置输出。
另外,也可以将上述构成中的两个以上的构成适宜组合。
根据本发明涉及的混合动力车辆,由于在远离成为高温的内燃机的位 置设置连接高电流的电流通过的第二外部连接部的第二连接部,因此可以 抑制内燃机产生的热到达第二连接部,并可以降低对第二连接部实施耐热 处理的必要性。


图l是从实施方式涉及的混合动力车辆的前方侧观察的立体图。 图2是从实施方式涉及的混合动力车辆的后方侧观察的立体图。
6图3是表示车辆主体的车身的立体图。 图4是表示混合动力车辆的简略构造的框图。 图5是外部充电时的混合动力车辆的简略框图。 图6是蓄电池充电时的混合动力车辆的简略框图。
具体实施例方式
利用图1到图6,说明本实施方式涉及的混合动力车辆100。另外,对 于相同或相当的构成,标iH4目同符号并省略其说明。图l是从本实施方式 涉及的混合动力车辆100的前方侧观察的立体图。图2是从后方侧观察的 立体图。
在该图1和图2中,混合动力车辆100具备由车身和外装部件构成 的车辆主体200,和分别在车辆主体200的前方侧和后方侧各i殳置一对的 前轮2F、后轮2R。
车辆主体200具备发动机室ER,其设置在混合动力车辆100的 行进方向前方侧;乘员容纳室CR,其相对于该发动机室ER,位于行进 方向D后方侧,可容纳乘员;行李室LR,其相对于乘员容纳室CR位于 行进方向D后方侧。
图3是表示车辆主体200的车身500的立体图。如该图3所示,作 为车辆主体200的车身500,例如,采用承载式车身(monocoque body )。 该车身500,具备前壁部550,其设在行进方向D的前面侧,用于规 定发动机室ER;规定乘员容纳室CR的容纳壁部560;后方壁部570, 其相对于该容纳壁部560,被设置在车辆主体200的行进方向D后方侧。
在该车身500的侧面,形成有与乘员容纳室CR连通,乘员可出入 的开口部212L、 212R。在这样构成的车身500的表面,安装固定多个 外装部件,从而形成车辆主体200。
作为外装部件,例如,如图1和图2所示,在图l中,具备设于 车辆主体200的前面侧的前面部310;设于该前面部310的下侧的前保 险杠300;设置成覆盖图3所示的前壁部550的侧面的前翼子板301; 可开闭地i殳置开口部212L、 212R的前门312和后门313。另外,作为外装部件,具备作为发动机室ER的上盖的发动机罩 307;相对于后门313设置在行进方向D后方侧的后翼子板303;设置 在后翼子板303的下方的后保险杠304。
在乘员容纳室CR中,设置有操作混合车辆100的驾驶席DR、 相对于驾驶席在混合动力车辆100的宽度方向上相邻的辅助席、设置在 该辅助席及驾驶席DR的后侧的后部座席。在该图l所示的例中,驾驶 席DR,相对于在行进方向D延伸的混合动力车辆100的中心线O而偏 置于混合动力车辆100的右侧面(一方的侧面)IOOA侧。
而且,如图1所示,在位于乘员容纳室CR内的后部座席下的部分, 设置有容纳汽油等液体燃料的油箱201 ,在后部座席的行进方向D后方, 配置燃料电池或大容量的电容器等蓄电池(蓄电器)B。这样,蓄电池 B,相对于发动机室ER位于行进方向D后方侧。另外,设置成,能够 通过i殳置成可连接加油连接器191的加油部213对油箱201加油。而且, 加油部213,具备可接受加油连接器191的喷嘴的喷嘴接受部215、 连接该喷嘴接受部215和油箱201的加油管214、可转动设置的盖部 213A。
在该发动机室ER内容纳有产生驱动前轮2F的动力的内燃机的发 动机(内燃机)4,和变速驱动桥TR。变速驱动桥TR包括电机MGl, 其可产生驱动前轮2F的动力;MG2,其借助于来自发动机4的动力可 作为发电机发挥功能;升压转换器20,其将来自蓄电池B的电力升压; 逆变器30、 40,其将来自升压转换器20的直流电变换为交流电并供给 到电机MG1、 MG2;由行星齿轮等形成的动力分配机构3;将动力传 递到与前轮2F连接的轴的减速器1。
发动机4,相对于中心线O偏置于侧面IOOA侧,变速驱动桥TR, 偏置于侧面100B侧。因此,在将发动机4和变速驱动桥TR看成一体 时的重心,位于中心线O上或其附近,由此取得混合动力车辆100的宽 度方向的平衡。
此外,蓄电池B及油箱201的重心,均位于中心线O上或其附近。 图4,是表示混合动力车辆100的筒略构造的框图。在此,如图1、图2及图4所示,在混合动力车辆100中,设置有 例如,低电压用充电/供电部90 (第一连接部),其连接与100V的商用 电源连接的连接器(第一外部连接部)1卯A;例如,高电压用充电/供 电部210 (第二连接部),其连接连接器(第二外部连接部)1卯B,该 连接器190B通过高于在连接器1卯A中流通的电流的电压高达200V的 电流。
在此,连接器1卯A、 1卯B均包括充电用连接器,其将电力供给 到蓄电池B对蓄电池B充电;外部供电用连接器,其将车辆搭载的蓄 电池B内蓄存的电力供给到外部的蓄电池等。此外,连接器1卯A、 1卯B 均包括兼具上述充电用连接器及供电用连接器功能的充电/供电用连 接器。
另外,在连接器190A和低电压用充电/供电部90之间授受电力的方 法,和在连接器1卯B和高电压用充电/供电部210之间授受电力的方法, 可以是各连接器190A、 1卯B的至少一部分,与各供电/充电部的至少一 部分直接接触的接触式(导电),还可以是非接触式(非导电)。
在图2中,高电压用充电/供电部210具备可连接连接器1卯B的 插座部211、覆盖该插座部211且可开闭的盖部件210A、与插座部211 连接的布线216。
而且,高电压用充电/供电部210,设置在比发动机室ER靠近后方 的行进方向D后方侧。
由于将高电压用充电/供电部210配置在这样的位置,因而能够降低 来自发动机4的热带给高电压用充电/供电部210带来的影响。因此, 无需对该高电压用充电/供电部210实施耐热对策,而可以实现生产成 本的低廉化。此外,可以抑制因热造成的损伤,并可以抑制发生漏电等。
在此,由于在高电压用充电/供电部210内通过的电流,高于在低电 压用充电/供电部卯内通过的电流,因此在同程度地确保耐热性,并抑 制发生漏电等弊病的情况下,低电压用充电/供电部90可以容易地确保 耐热性。
如图3所示,高电压用充电/供电部210具有与变压器等非接触式变换器230接触的布线216,并也利用布线与变换器230和蓄电池B连 接。于是,高电压用充电/供电部210,通过变换器230与蓄电池B连接。 另外,在本实施方式中,作为变换器是采用了非接触式(导电式),然 而不限于此,也可以采用接触式(导电式)的变换器。此外,可将从高 电压用充电/供电部210供给的交流电流变换为直流电流,并且变换电 压后供给到蓄电池B。另外,该变换器230,可将来自蓄电池B的直流 电流变换为交流电流,并且变换电压后供给到高电压用充电/供电部 210。
蓄电池B,如上所述位于比发动机室ER靠近后方的行进方向D后 方侧,变换器230位于蓄电池B的周围,优选配置在蓄电池B的上面 上。于是,由于高电压用充电/供电部210、变换器230和蓄电池B均相 对于发动机室ER位于行进方向D后方侧,因此高电压用充电/供电部 210与变换器230之间的布线长,以及变换器230和蓄电池B之间的布 线长均可以降低。这样,由于可以缩短各布线长,因此可以实现提高针 对蓄电池B的充电效率,并且可以实现降低产生的噪声。
另外,由于蓄电池B被配置在比发动机室ER靠近后方的行进方向 D后方侧,因此即4吏从混合动力车辆100的前面部侧施加外力,也可以 抑制向对抗冲击力的能力较弱的蓄电池B施加大的冲击力的情况。
于是,由于可以使用比一般家庭用电源的100V高的高电压的电流, 对蓄电池进行充电,因此可以在短时间内完成蓄电池B的充电。
另外,也可以通过高电压用充电/供电部210向外部负载供给蓄电池 B中蓄存的电力。由此,可以用短时间完成外部蓄电器的充电作业。
在图1中,低电压用充电/供电部90具备连接连接器1卯A的插座 部91、以覆盖该插座部91的方式设置的盖部件卯A、连接到插座部91 和电机MG1、 MG2的布线92A、 92B。
如上所述,低电压用充电/供电部90,由于与高电压用充电/供电部 210相比通过的电流的电压低,因此,对于确保耐热性来抑制漏电,可 以比较容易地确保耐热性。因此,低电压用充电/供电部90被配置在比 高电压用充电/供电部210接近发动机室ER侧的位置。此外,使低电压用充电/供电部卯,比高电压用充电/供电部210接 近行进方向D前方侧。具体而言,在车辆主体200中的规定发动机室 ER的部分或者其附近配置低电压用充电/供电部卯。由此,可以降低低 电压用充电/供电部90与电机MG1、 MG2之间的布线长。
这样,通过缩短低电压用充电/供电部90与电机MG1、 MG2之间 的布线长,可以降低噪声的产生,并且可以实现对蓄电池B的充电效率 及对外部负载(外部蓄电器)的充电效率的提高。
在此,由于布线92A、 92B与容纳于发动机室ER内的电机MG1、 MG2连接,因此至少对布线92A、 92B的至少一部分实施耐热处理。
而且,在图l等所示的例中,低电压用充电/供电部90被设置在混 合动力车辆100中的位于行进方向D前方侧的前面部310,高电压用充 电/供电部210被i殳置在位于行进方向D后方侧的后保险杠304。由此, 低电压用充电/供电部90接近电机MG1、 MG2,并且,高电压用充电/ 供电部210接近蓄电池B。
即,通过将高电压用充电/供电部210设置在远离发动机室ER的位 置,将比高电压用充电/供电部210更易于实施耐热处理的低电压用充 电/供电部卯,配置在发动机室ER的周围或附近,因此可以实现制造 成本的低廉化及减低各布线长的长度。
因此,如本实施方式那样,在发动机室ER位于混合动力车辆100 的行进方向前方侧的情况下,在混合动力车辆100中,低电压用充电/ 供电部卯相对于开口部212L、 212R位于行进方向D前方侧,高电压 用充电/供电部210相对于开口部212L、 212R位于行进方向D后方侧 即可。
在此,已知, 一般地,在混合动力车辆100中,长年使用的结果, 与外部有接触倾向的部分为混合动力车辆中的各角部。
而且,低电压用充电/供电部卯,位于前面部310或前保险杠300 的、混合动力车辆IOO的宽度方向的中央部及其附近。此外,高电压用 充电/供电部210,也位于后保险杠304的、混合动力车辆100的宽度方 向的中央部。
ii因此,在使用混合动力车辆100的过程中,可以抑制高电压用充电/ 供电部210及低电压用充电/供电部卯与外部的部件接触而损伤的情 况。
另外,已知,使用的结果,大多混合动力车辆100损伤的部分是位 于前面部310、前保险杠300及后保险杠304的与驾驶席DR相反一侧 的位置的角部。
因此,低电压用充电/供电部卯,也可以配置在前面部310及前保险 杠300的、位于驾驶席DR侧的角部与宽度方向的中央部之间的位置的 区域。此外,高电压用充电/供电部210,也可以配置在后保险杠304的、 位于驾驶席DR侧的角部与宽度方向的中央部之间的位置的部分。
通过将低电压用充电/供电部卯及高电压用充电/供电部210配置在 这样的位置,从而可以降低低电压用充电/供电部卯及高电压用充电/ 供电部210的损伤。
此外,在驾驶员进行对蓄电池B的充电作业以及将蓄电池B蓄存的 电力向外部负载供电的供电作业时,可以在低电压用充电/供电部90及 高电压用充电/供电部210接近驾驶席DR的状态下开始作业。
图5是本实施方式的混合动力车辆100的筒略框图。4吏用该图5, 对通过连接器1卯A将蓄电池B所蓄存的直流电向外部负载供电的方法 进行说明。
蓄电池B的正电极与正极线PL1连接,蓄电池B的负电极与负极 线NL1连接。电容器C1连接在正极线PL1和负极线NL1之间。升压 转换器20连接在正极线PL1和负极线NL1及正极线PL2和负极线NL2 之间。电容器C2连接在正极线PL2和负极线NL2之间。逆变器30连 接在正极线PL2及负极线NL2和电机MG1之间。逆变器40连接在正 极线PL2及负极线NL2和电机MG2之间。
电机MG1具备作为定子线圏的三相线圏11,电机MG2具备作为 定子线圏的三相线圏12。
升压转换器20包括电抗器Ll、 NPN晶体管Ql、 Q2,和二极管Dl、 D2。电抗器Ll的一端与正极线PL1连接,另一端与NPN晶体管Ql和NPN晶体管Q2的中间点连接,即,连接在NPN晶体管Ql的发射 极和NPN晶体管Q2的集电极之间。NPN晶体管Ql、 Q2,串联地连 接在正极线PL1和负极线NL1、 NL2之间。而且,NPN晶体管Ql的 集电极与逆变器30、 40的正极线PL2连接,NPN晶体管Q2的发射极 与负极线NL1、 NL2连接。另外,在各NPN晶体管Q1、 Q2的集电极 -发射极之间,分别配置有使电流从发射极侧流向集电极侧的二极管Dl、 D2。
逆变器30,由U相桥臂31、 V相桥臂32及W相桥臂33构成。U 相桥臂31、 V相桥臂32及W相桥臂33,并联设置在正极线PL2与负 极线NL2之间。
U相桥臂31由串联连接的NPN晶体管Q3、 Q4构成,V相桥臂32 由串联连接的NPN晶体管Q5、 Q6构成,W相桥臂33由串联连接的 NPN晶体管Q7、 Q8构成。另外,在各NPN晶体管Q3 Q8的集电极 -发射极之间,分别连接有使电流从发射极侧流向集电极侧的二极管 D3~D8。
逆变器30的各相桥臂的中间点,与电机MG1所包含的三相线圏11 的各相线圏的各相端连接。即,电机MG1是三相永磁电机,构成为U、 V、 W相三个线圏的一端共同连接于中性点Ml,且U相线圏的另一端 连接于NPN晶体管Q3、 Q4的中间点,V相线圏的另一端连接于NPN 晶体管Q5、 Q6的中间点,W相线圏的另一端连接于NPN晶体管Q7、 Q8的中间点。
逆变器40与逆变器30并联地连接在电容器C2的两端。而且,逆 变器40,由U相桥臂41、 V相桥臂42及W相桥臂43构成。U相桥臂 41、 V相桥臂42及W相桥臂43,并联设置在正极线PL2与负极线NL2 之间。
U相桥臂41由串联连接的NPN晶体管Q9、 Q10构成,V相桥臂 42由串联连接的NPN晶体管Qll、 Q12构成,W相桥臂43由串联连 接的NPN晶体管Q13、 Q14构成。NPN晶体管Q9 ~ Q14分别相当于 逆变器30的NPN晶体管Q3~Q8。即,逆变器40由与逆变器30同样 的构成而构成。而且,在NPN晶体管Q9~Q14的集电极-发射极之间,分别连接有使电流从发射极侧流向集电极侧的二极管D9 ~ D14。
逆变器40的各相桥臂的中间点与电机MG2所包含的三相线圏12 的各相线圏的各相端连接。即,电机MG2也是三相永磁电机,构成为, U、 V、 W相三个线圏的一端共同连接于中性点M2,且U相线圏的另 一端连接于NPN晶体管Q9、 Q10的中间点,V相线圏的另一端连接于 NPN晶体管Qll、 Q12的中间点,W相线圏的另一端连接于NPN晶体 管Q13、 Q14的中间点。
蓄电池B由镍氢或锂离子等二次电池构成。电压传感器10检测从 蓄电池B输出的蓄电池电压Vb,并将该检测出的蓄电池电压Vb向控 制装置70输出。根据来自控制装置70的信号SE系统继电器SR1、 SR2 被导通/截止。更具体而言,系统继电器SR1、 SR2,由于来自控制装置 70的H (高逻辑电平)电平的信号SE导通,由于来自控制装置70的L (低逻辑电平)电平的信号SE截止。电容器C1对从蓄电池B供给的 直流电压进行平滑,并将该平滑后的直流电压向升压转换器20供给。
升压转换器20将从电容器Cl供给的直流电压升压后向电容器C2 供给。更具体而言,若升压转换器20从控制装置70接受到了信号PWC, 则与NPN晶体管Q2由于信号PWC而导通的期间相应,将直流电压升 压后供给到电容器C2。这种情况下,NPN晶体管Ql由于信号PWC 导通。另外,升压转换器20,与来自控制装置70的信号PWC相应, 将借助于电容器C2从逆变器30和/或40供给的直流电压降压后,对蓄 电池B进行充电。
电容器C2将来自升压转换器20的直流电压进行平滑,并将该平滑 后的直流电压向逆变器30、 40供给。电压传感器13检测电容器C2两 端的电压、即升压转换器20的输出电压Vm (相当于针对逆变器30、 40的输入电压。以下相同。),并将该检测出的输出电压Vm向控制装 置70输出。
若从电容器C2供给了直流电压,则,逆变器30基于来自控制装置 70的信号PWM1,将直流电压变换为交流电压来驱动电机MG1。由此, 电机MG1以产生由转矩指令值TR1指定的转矩的方式被驱动。另外, 逆变器30,在搭载了动力输出装置的混合动力车辆的再生制动时,基于来自控制装置70的信号PWM1,将电机MG1发电的交流电压变换为 直流电压,并将该变换后的直流电压借助于电容器C2向升压转换器20 供给。另外,这里所说的再生制动包括伴随驾驶混合动力汽车的驾驶 员进行了脚制动器操作时的再生发电的制动,和未操作脚制动器而通过 在行驶中关闭了油门踏板进行再生发电的同时使车辆减速(或者中止加 速)的情况。
此外,逆变器30与来自控制装置70的信号PWM1相应驱动电机 MG1,以能够从低电压用充电/供电部卯输出商用电源用的交流电压 VAC。
若从电容器C2供给了直流电压,则,逆变器40基于来自控制装置 70的信号PWM2将直流电压变换为交流电压来驱动电机MG2。由此, 电机MG2以产生由转矩指令值TR2指定的转矩的方式被驱动。另夕卜, 逆变器40,在搭载了动力输出装置的混合动力汽车的再生制动时,基于 来自控制装置70的信号PWM2,将电机MG2发电的交流电压变换为 直流电压,并将该变换后的直流电压借助于电容器C2向升压转换器20 供给。
此外,逆变器40,与来自控制装置70的信号PWM2相应驱动电机 MG2,以能够从低电压用充电/供电部卯的布线92A、 92B输出商用电 源用的交流电压VAC。
电流传感器14检测流入电机MG1的电机电流MCRT1,并将该检 测出的电机电流MCRT1向控制装置70输出。电流传感器15,检测流 入电机MG2的电机电流MCRT2,并将该检测出的电机电流MCRT2 向控制装置70输出。
低电压用充电/供电部90,包括一次线圏51和二次线圏52。 一次线 圏51连接在电机MG1所包含的三相线圏11的中性点Ml与电机MG2 所包含的三相线圏12的中性点M2之间。而且,低电压用充电/供电部 90,将电机MG1的中性点Ml与电机MG2的中性点M2之间产生的交 流电压,变换为商用电源用的交流电压VAC,并从低电压用充电/供电 部卯输出。
图6是本实施方式的混合动力车辆100的简略框图。利用该图6,
15说明将100V交流电流从连接器190A供给到蓄电池B,对蓄电池B进 行充电的方法。在图6中,在由三相桥电路构成的各逆变器30、 40中, 六个晶体管的导通/截止的组合存在八种方式。该八种开关方式中的两种 相间电压为零,将这样的电压状态被称为零电压矢量。对于零电压矢量, 可以认为,上桥臂的三个晶体管是相互相同的开关状态(全导通或全截 止),另外,可以认为下桥臂的三个晶体管也是相互相同的开关状态。 因此,在该图6中,将逆变器30的上桥臂的三个晶体管统一表示为上 桥臂30A,将逆变器30的下桥臂的三个晶体管统一表示为下桥臂30B。 同样,将逆变器40的上桥臂的三个晶体管统一表示为上桥臂40A,将 逆变器40的下桥臂的三个晶体管统一表示为下桥臂40B。
如图6所示,可以将该零相等价电路,看成将通过连接器1卯A的 电力输入线ACL1、 ACL2提供到中性点Ml、 M2的单相交流电作为输 入的单相PWM转换器。因此,通过在各个逆变器30、 30中改变零电 压矢量,使逆变器30、 40作为单相PWM转换器的桥臂而工作,如此 来进行开关控制,从而可以将从电力输入线ACL1、 ACL2输入的交流 电变换成为直流电,并向正极线PL2输出。借助于电容器C2将该变换 后的直流电压向升压转换器20供给,对蓄电池B进行充电。
在本实施方式中,对适用于具有承载式车身的混合动力车辆的情况 进行了说明,然而不限于此。例如,也可以适用于具有带架车身的混合 动力车辆。
另外,在本实施方式中,对于混合动力形式中的所谓的串联并联式 混合进行了说明,然而不限于该形式。即,也可以适用于具备作为需要 加油的内燃机的发动机,和利用该发动机发电的电力或/和蓄电池蓄存 的电力驱动车轮的行驶用电机的混合动力形式(串联式混合)。此外, 也可以适用于发动机和电机均能够将动力输出到驱动轴的并联式混合。
在此,在本实施方式涉及的混合动力车辆中,作为借助于低电压充 电/供电部卯的针对蓄电池B的充电方法以及外部供电方法,采用了使 用电机MG1、 MG2的中性点M1、 M2的方法,然而不限于此。也可以 设置具有逆变器功能和DC/DC转换器功能的充电/供电专用装置,并用 充电/供电专用装置,进行充电/供电。如上所述,对本发明的实施方式进行了说明,然而本次所公开的实 施方式,应认为所有的点是例示而不是限制的内容。本发明的范围,由 权利要求来表示,且意味着包括与权利要求等同的含义以及在其范围内 的所有的变更。
产业上的可利用性
本发明,可以适用于混合动力车辆,特别是,优选适用于具备可与 通过低电流的第一外部连接部连接的第一连接部和可与可通过高于第 一连接部的电流的电流的第二外部连接部连接的第二连接部的混合动 力车辆。
权利要求
1.一种混合动力车辆,具备可产生动力的内燃机(4);可产生驱动车轮的动力的电机(MG1、MG2);可容纳上述电机(MG1、MG2)和上述内燃机(4)的驱动机构容纳室(ER);可蓄存用于驱动上述电机的电力的蓄电器(B);第一连接部(90),其被设置为可与第一外部连接部(190A)连接,可将电力供给到上述蓄电器(B)或/并且可将上述蓄电器(B)所蓄积的电力供给到外部;第二连接部(210),其被设置为可与第二外部连接部(190B)连接,并被设成可将电力供给到上述蓄电器(B)或/并且可将上述蓄电器(B)所蓄积的电力供给到外部,并被设置为比上述第一连接部(90)远离上述驱动机构容纳室(ER),其中,上述第二外部连接部(190B)可通过高于上述第一外部连接部(190A)的电流。
2. 根据权利要求l所述的混合动力车辆,其中, 还具备可容纳乘员的乘员容纳室(CR),上述驱动机构容纳室(ER),相对于上述乘员用容纳室(CR),位于 行进方向(D)前方侧,上述第一连接部(卯),被设置在比上述第二连接部(210)靠近前方 的行进方向(D)前方侧,通过上述电机(MG1、 MG2)与上述蓄电器(B) 连接。
3. 根据权利要求2所述的混合动力车辆,其中,还具备变换器(230 ),该变换器(230 )可对从上述第二连接部(210 ) 供给的电力进行变换并供给到上述蓄电器(B ),或/并且可对从上述蓄电器 (B)供给的电力进行变换并供给到上述第二连接部(210 ),上述第二连接部(210),通过上述变换器(230)与上述蓄电器(B) 连接,上述蓄电器(B),相对于上述驱动机构容纳室(ER)被设置在行进 方向(D)后方侧。
4. 根据权利要求2所述的混合动力车辆,其中, 上述第一连接部(90)被设置在位于行进方向(D)前方侧的前端面,上述第二连接部(210)被设置在位于行进方向(D)后方侧的后端面。
5. 根据权利要求l所述的混合动力车辆,其中,上述电机(MG1、 MG2)包括第一电机(MG1),其具有第一多相绕组(11)和上述第一多相绕组(11) 的第一中性点(Ml);第二电机(MG2),其具有第二多相绕組(12)和上述第二多相绕组(12) 的第二中性点(M2),上述第一连接部(90)包括与上述第一中性点(Ml)连接的第一布 线(92A)、和与上述第二中性点(M2)连接的第二布线(92B), 上述混合动力车辆还具备第一逆变器(30),其可将来自上述蓄电器(B)的电力供给到上述第 一电机(MG1);第二逆变器(40),其可将来自上述蓄电器(B)的电力供给到上述第 二电机(MG2);逆变器控制部(70),其控制上述笫一及第二逆变器(30、 40), 上述逆变器控制部(70),可控制上述第一及第二逆变器(30、 40), 以使将从上述第一连接部(90)供给到上述第一及第二中性点(Ml、 M2) 的交流电变换为直流电并供给到上述蓄电器(B ),或/并且可控制上述第一 及第二逆变器(30、 40),以使将从上述蓄电器(B)供给到上述第一及第 二逆变器(30、 40)的直流电流变换为交流电流并从上述第一连接部(卯) 供给到外部负载。
6.根据权利要求l所述的混合动力车辆,其中,上述电机(MG1、 MG2)包括第一电机(MG1),其具有第一多相 绕组(11)和该第一多相绕组(11)的第 一中性点(Ml);第二电机(MG2 ), 其具有第二多相绕组(12)和该第二多相绕组(12)的第二中性点(M2),上述第一连接部(90)包括与上述第一中性点(Ml)连接的第一布 线(92A)、和与上述第二中性点(M2)连接的笫二布线(92B),上述混合动力车辆还具备第一逆变器(30),其可将来自上述蓄电器(B)的电力供给到上述第 一电机(MG1);第二逆变器(40),其可将来自上述蓄电器(B)的电力供给到上述第二电机(MG2);逆变器控制部(70),其控制上述笫一及第二逆变器(30、 40), 逆变器控制部(70),可控制上述第一及第二逆变器(30、 40),以使将通过上述第一连接部(卯)从车辆外部供给到上述第一及第二中性点 (Ml、 M2)的交流电变换为直流电并向上述蓄电装置(B)输出。
全文摘要
混合动力车辆(100),具备可产生动力的内燃机(4);可产生动力的电机(MG1、MG2);可容纳电机(MG1、MG2)和内燃机(4)的驱动机构容纳室(ER);蓄电器(B);第一连接部(90),其被设置为可与第一外部连接部(190A)连接,可将电力供给到蓄电器(B);第二连接部,其被设置为可与第二外部连接部连接,可将电力供给到蓄电器(B),并设置为比第一连接部(90)远离驱动机构容纳室(ER),其中,第二外部连接部可通过高于第一外部连接部(190A)的电流。
文档编号B60K6/40GK101626915SQ200880007129
公开日2010年1月13日 申请日期2008年2月18日 优先权日2007年3月7日
发明者相马贵也, 藤竹良德 申请人:丰田自动车株式会社
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