混合动力汽车的制作方法_2

文档序号:9878819阅读:来源:国知局
与晶体管T31、驱动电压系统电力线54a及电池电压系统电力线54b的负极母线连接。电抗器LI与晶体管T31、T3 2彼此的连接点、电池电压系统电力线54b的正极母线连接。升压转换器55通过电动机ECU40来调节晶体管T31、T32的接通时间的比例,由此对电池电压系统电力线54b的电力进行升压并向驱动电压系统电力线54a供给,或者对驱动电压系统电力线54a的电力进行降压并向电池电压系统电力线54b供给。在驱动电压系统电力线54a的正极侧线和负极侧线上安装有平滑用的电容器57,在电池电压系统电力线54b的正极侧线和负极侧线上安装有平滑用的电容器58。
[0035]虽然未图示,但是电动机ECU40构成为以CPU为中心的微处理器,除了 CPU之外,还具备存储处理程序的R0M、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。如图1所示,对电动机MG1、MG2或升压转换器55进行驱动控制所需的来自各种传感器的信号经由输入端口向电动机E⑶40输入。例如,有来自旋转变压器等旋转位置检测传感器43、44的电动机MGl、MG2的转子的旋转位置Θπι1、θπι2、来自电流传感器45u、45v、46u、46v的电动机MG1、MG2的各相的相电流Iul、Ivl、Iu2、Iv2、来自安装在电容器57的端子间的电压传感器57a的电容器57的电压VH、来自安装于电容器58的端子间的电压传感器58a的电容器58的电压VL等。电容器57的电压VH相当于驱动电压系统电力线54a的电压,电容器58的电压VL相当于电池电压系统电力线54b的电压。而且,从电动机ECU40经由输出端口输出向逆变器41、42的晶体管T11?T16、T21?T26的开关控制信号、向升压转换器55的晶体管T31、T32的开关控制信号等。电动机E⑶40经由通信端口而与HVE⑶70连接,按照来自HVE⑶70的控制信号,对电动机MGl、MG2、升压转换器55进行驱动控制,并根据需要向HVECU70输出与电动机MGl、MG2、升压转换器55的驱动状态相关的数据。
[0036]蓄电池50构成为例如锂离子二次电池或镍氢二次电池,如上所述,与电池电压系统电力线54b连接。该蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下,称为蓄电池ECU)52管理。
[0037]虽然未图示,但是蓄电池ECU52构成为以CPU为中心的微处理器,除了CPU之外,还具备存储处理程序的R0M、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。管理蓄电池50所需的信号,例如来自设置于蓄电池50的端子间的电压传感器的电池电压Vb、来自安装于蓄电池50的输出端子上的电流传感器的电池电流Ib、来自安装于蓄电池50的温度传感器的电池温度Tb等经由输入端口向蓄电池ECU52输入。而且,蓄电池ECU52经由通信端口而与HVE⑶70连接,根据需要向HVE⑶70输出与蓄电池50的状态相关的数据。蓄电池E⑶52为了管理蓄电池50,基于由电流传感器检测到的电池电流Ib的累计值来运算能够从此时的蓄电池50放电的电力的容量相对于全部容量的比例即蓄电比例SOC。
[0038]系统主继电器56设置在电池电压系统电力线54b上的比电容器58靠蓄电池50侧处。
[0039]虽然未图示,但是HVE⑶70构成为以CPU为中心的微处理器,除了CPU之外,还具备存储处理程序的R0M、暂时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。来自点火开关80的点火信号、来自检测换档杆81的操作位置的档位传感器82的档位SP、来自检测油门踏板83的踏入量的油门踏板位置传感器84的油门开度Acc、来自检测制动踏板85的踏入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等经由输入端口向HVE⑶70输入。从HVE⑶70经由输出端口输出向系统主继电器56的控制信号等。如上所述,HVE⑶70经由通信端口而与发动机ECU24、电动机ECU40、蓄电池ECU52连接,与发动机ECU24、电动机E⑶40、蓄电池E⑶52进行各种控制信号或数据的交接。
[0040]如此构成的实施例的混合动力汽车20以伴着发动机22的运转而行驶的混合动力行驶模式(HV行驶模式)或使发动机22的运转停止而行驶的电动行驶模式(EV行驶模式)进行行驶。
[0041 ]在HV行驶模式下的行驶时,HVECU70首先基于来自油门踏板位置传感器84的油门开度Acc和来自车速传感器88的车速V来设定行驶所要求(应向驱动轴36输出)的要求转矩Tr*。接着,将设定的要求转矩Tr*乘以驱动轴36的转速Nr,来计算行驶所要求的行驶用功率Pdrv* ο在此,驱动轴36的转速Nr使用电动机MG2的转速Nm2。并且,从计算出的行驶用功率Pdrv*减去蓄电池50的充放电要求功率Pb*(从蓄电池50放电时为正值),来设定车辆所要求(应从发动机22输出)的要求功率Pe*。接着,以从发动机22输出要求功率Pe*并且向驱动轴36输出要求转矩Tr*的方式,设定发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*、电动机MGl、MG2的转矩指令Tml*、Tm2*。接着,将驱动电压系统电力线54a(电容器57)的目标电压VH*设定为电动机MG 1、MG2的转矩指令Tml *、Tm2*的绝对值或转速Nml、Nm2的绝对值越大而越增大的倾向。并且,将发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*向发动机ECU24发送,将电动机MGl、MG2的转矩指令Tml*、Tm2*、驱动电压系统电力线54a的目标电压VH*向电动机ECU40发送。接收到发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*的发动机ECU24以基于目标转速Ne*和目标转矩Te*使发动机22运转的方式进行发动机22的吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等。而且,接收到电动机MG 1、MG2的转矩指令Tm I *、Tm2*、驱动电压系统电力线54a的目标电压VH*的电动机E⑶40以按照转矩指令Tml*、Tm2*来驱动电动机MGl、MG2的方式进行逆变器41、42的晶体管Tll?T16、T21?T26的开关控制,并且以使驱动电压系统电力线54a的电压VH成为目标电压VH*的方式进行升压转换器55的晶体管T31、T32的开关控制。在该HV行驶模式下的行驶时,在要求功率Pe*达到停止用阈值Pstop以下时等发动机22的停止条件成立时,使发动机22的运转停止而向EV行驶模式下的行驶转变。
[0042]在EV行驶模式下的行驶时,HVECU70首先基于来自油门踏板位置传感器84的油门开度Acc和来自车速传感器88的车速V来设定要求转矩Tr*。接着,将电动机MGl的转矩指令Tml*设定为O值,并且以向驱动轴36输出要求转矩Tr*的方式设定电动机MG2的转矩指令Tm2*。并且,基于电动机MG 1、MG2的转矩指令Tml*、Tm2*的绝对值、转速Nml、Nm2的绝对值来设定驱动电压系统电力线54a(电容器57)的目标电压VH*。而后,将电动机MGl、MG2的转矩指令Tml*、Tm2*、驱动电压系统电力线54a的目标电压VH*向电动机ECU40发送。接收到电动机MGl、MG2的转矩指令Tml*、Tm2*、驱动电压系统电力线54a的目标电压VH*的电动机EClMOW按照转矩指令!'1111*、1'1112*来驱动电动机1?;1、1?;2的方式进行逆变器41、42的晶体管1!1?T16、T21?T26的开关控制,并且以使驱动电压系统电力线54a的电压VH成为目标电压VH*的方式进行升压转换器55的晶体管T31、T32的开关控制。在该EV行驶模式下的行驶时,在与HV行驶模式下的行驶时同样地计算出的要求动力Pe*比停止用阈值Pstop大的发动机22的起动条件成立时,使发动机22起动而向HV行驶模式下的行驶转变。
[0043]在此,发动机22的起动基本上如下进行:从电动机MGl输出用于使发动机22起转的起转转矩,并且从电动机MG2输出用于消除伴随于该起转转矩的输出而作用于驱动轴36的转矩的消除转矩,由此使发动机22起转,在发动机22的转速Ne达到规定转速(例如,800rpm或100rpm等)以上时,开始发动机22的运转控制(燃料喷射控制、点火控制)。需要说明的是,在该发动机22正起动时也以将要求转矩Tr*向驱动轴36输出的方式进行电动机MG2的驱动控制。即,应从电动机MG2输出的转矩成为要求转矩Tr*与消除转矩之和的转矩。
[0044]而且,在实施例的混合动力汽车20中,在HV行驶模式或EV行驶模式下升压转换器55或蓄电池50等产生异常时,如下控制发动机22、逆变器41、42、升压转换器55。关于发动机22,在HV行驶模式时进行自行运转,在EV行驶模式时使运转停止继续。关于逆变器41、42、升压转换器55,进行栅极隔断(将晶体管Tll?T16、T21?T26
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