混合动力机动车的制作方法

文档序号:9878820阅读:254来源:国知局
混合动力机动车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混合动力机动车,详细而言,涉及具备发动机、行星齿轮、第一、第二电动机、第一、第二变换器、第二变换器、蓄电池的混合动力机动车。
【背景技术】
[0002]以往,作为这种混合动力机动车,提出了具备发动机、行星齿轮、第一、第二电动机、第一、第二变换器、蓄电池、升压电路的混合动力机动车(例如,参照专利文献I)。在此,在行星齿轮的太阳轮连接有第一电动机的转子。在行星齿轮的轮架连接有发动机的曲轴。在行星齿轮的齿圈连接有与驱动轮连结的驱动轴。第二电动机的转子与驱动轴连接。第一、第二变换器对第一、第二电动机进行驱动。升压电路对连接有蓄电池的低电压系统的电力进行升压而向连接有第一、第二变换器的高电压系统供给,或者对高电压系统的电力进行降压而向低电压系统供给。在该混合动力机动车中,在能够进行第一变换器的门切断的范围内产生了无法正常驱动第一电动机的规定的异常时,将第一变换器门切断,如下控制发动机、升压电路、第二变换器。对于发动机,以最高转速进行自立运转。对于升压电路,以产生由伴随旋转而产生反电动势的第一电动机能够产生的最大的发电电力的方式设定高电压系统的目标电压,并以使高电压系统的电压成为目标电压的方式进行控制。对于第二变换器,以在蓄电池的输入输出限制的范围内从第二电动机向驱动轴输出要求转矩而行驶的方式进行控制。由此,能够使仅基于来自第二电动机的动力的行驶持续得更长。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]【专利文献I】日本特开2010-12827号公报

【发明内容】

[0006]发明要解决的问题
[0007]在上述的混合动力机动车中,在产生了规定的异常时发动机停止运转的情况下,使发动机的运转停止继续而仅通过来自第二电动机的动力进行行驶。因此,仅基于来自第二电动机的动力的行驶能够继续的时间和/或距离变短。因此,在无法利用第一电动机进行发动机的起转的情况下,要求能够使发动机运转。
[0008]本发明的混合动力机动车主要目的是在第一变换器的控制所使用的传感器发生了异常时发动机运转停止的情况下,能够使发动机运转。
[0009]用于解决问题的手段
[0010]本发明的混合动力机动车为了实现上述的主要目的而采用以下的手段。
[0011]本发明的混合动力机动车具备:
[0012]发动机;
[0013]第一电动机,作为三相交流电动机而构成,并且能够输出动力且能够被输入动力;
[0014]行星齿轮,其三个旋转要素以在共线图中按照所述第一电动机的旋转轴、所述发动机的输出轴、与驱动轮连结的驱动轴的顺序排列的方式与所述旋转轴、所述输出轴以及所述驱动轴连接;
[0015]第二电动机,能够向所述驱动轴输出动力,且能够从所述驱动轴被输入动力;
[0016]第一变换器,驱动所述第一电动机;
[0017]第二变换器,驱动所述第二电动机;以及
[0018]蓄电池,能够经由所述第一变换器、第二变换器与所述第一电动机、第二电动机进行电力的授受,
[0019]所述混合动力汽车的特征在于,
[0020]所述混合动力汽车具备控制单元,所述控制单元在所述第一变换器的控制所使用的传感器产生了异常的规定异常时所述发动机停止运转的情况下,对于所述第一变换器执行以使该第一变换器的多个开关元件中的上臂的全部或下臂的全部成为接通的方式进行控制的三相接通控制,对于所述第二变换器以从所述第二电动机向所述驱动轴输出行驶用的转矩的方式进行控制,对于所述发动机在该发动机的转速达到了规定转速以上时开始运转控制。
[0021]在该本发明的混合动力机动车中,第一电动机的旋转轴、发动机的输出轴、与驱动轮连结的驱动轴以在共线图中按照旋转轴、输出轴、驱动轴的顺序排列的方式与行星齿轮的3个旋转要素连接。并且,在第一变换器的控制使用的传感器发生异常的规定异常时发动机运转停止的情况下,如以下那样控制发动机和第一、第二变换器。对于第一变换器执行以使第一变换器的多个开关元件中的上臂的全部或下臂的全部接通的方式进行控制的三相接通控制。对于第二变换器以从第二电动机向驱动轴输出行驶用的转矩的方式进行控制。对于发动机在发动机的转速达到规定转速以上时开始运转控制。在此,根据共线图的关系,在发动机的运转停止中,在驱动轴的转速为正的情况下,第一电动机的转速成为负。而且,在第一电动机的转速为负时,若进行第一变换器的三相接通控制,则产生第一电动机的转速成为正的方向的转矩(拖曳转矩)。因此,在通过从第二电动机向驱动轴输出的转矩而驱动轴的转速增加时,通过第一电动机的拖曳转矩抑制第一电动机的转速向负侧增大,由此能够使发动机的转速增加。由此,在无法通过第一电动机使发动机起转时,能够使发动机的转速增加,将发动机的运转控制设为能够开始。并且,在发动机的转速达到规定转速以上时,能够开始发动机的运转控制。并且,通过来自发动机的转矩能够使发动机的转速进一步增加。当这样使发动机的转速增加一定程度时,将第一变换器门切断,使发动机以目标转速旋转,由此能够将由第一电动机的反电动势引起的电力使用于蓄电池的充电和/或第二电动机的驱动。由此,能够进一步延长仅通过来自第二电动机的动力行驶时的可行驶时间和/或可行驶距离。
【附图说明】
[OO22 ]图1是表不作为本发明的一实施例的混合动力机动车20的结构的概略的结构图。
[0023 ]图2是表示包含电动机MG 1、MG2的电机驱动系统的结构的概略的结构图。
[0024]图3是表示通过实施例的HVECU70执行的规定异常时控制例程的一例的说明图。
[0025]图4是表示要求转矩设定用映射的一例的说明图。
[0026]图5是表示行星齿轮30的旋转要素的转速的关系的共线图的一例的说明图。
[0027]图6是表示进行变换器41的三相接通控制时的电动机MGl的转速Nml与拖曳转矩Tdr的关系的一例的说明图。
[0028]图7是表示一边进行变换器41的三相接通控制一边行驶时的行星齿轮30的旋转要素的转速及转矩的关系的共线图的一例。
【具体实施方式】
[0029 ]接下来,使用实施例来说明用于实施本发明的方式。
[0030]【实施例】
[0031 ]图1是表不作为本发明的一实施例的混合动力机动车20的结构的概略的结构图。图2是表示包含电动机MGl、MG2的电机驱动系统的结构的概略的结构图。
[0032]如图1所示,实施例的混合动力机动车20具备发动机22、行星齿轮30、电动机MGl、MG2、变换器41、42、蓄电池50、混合动力用电子控制单元(以下,称为HVE⑶)70。
[0033]发动机22构成为以汽油和/或轻油等为燃料而输出动力的内燃机。该发动机22由发动机用电子控制单元(以下,称为发动机ECU)24进行运转控制。
[0034]发动机ECU24虽然未图示,但是构成为以CPU为中心的微型处理器,除了CPU之外,还具备存储处理程序的ROM和/或暂时存储数据的RAM、输入输出接口、通信接口。对发动机22经由输入接口输入进行运转控制所需的来自各种传感器的信号,例如来自检测曲轴26的旋转位置的曲轴位置传感器23的曲轴角0cr等。而且,从发动机ECU24经由输出接口输出用于对发动机22进行运转控制的各种控制信号,例如向调节节气门的位置的节气门电动机的驱动信号,向燃料喷射阀的驱动信号,向与点火器一体化的点火线圈的控制信号等。发动机E⑶24经由通信接口而与HVE⑶70连接,通过来自HVE⑶70的控制信号对发动机22进行运转控制,并根据需要将与发动机22的运转状态相关的数据向HVECU70输出。需要说明的是,发动机ECU24基于由曲轴位置传感器23检测的曲轴角0cr来运算曲轴26的转速、即发动机22的转速Ne。
[0035]行星齿轮30构成为单小齿轮式的行星齿轮机构。在行星齿轮30的太阳轮连接有电动机MGl的转子。在行星齿轮30的齿圈连接有经由差动齿轮37而与驱动轮38a、38b连结的驱动轴36。在行星齿轮30的轮架连接有发动机22的曲轴26。
[0036]电动机MGl构成为具有埋入有永磁体的转子和卷绕有三相线圈的定子的同步发电电动机,如上所述,转子与行星齿轮30的太阳轮连接。电动机MG2构成为与电动机MGl同样的同步发电电动机,转子与驱动轴36连接。
[0037]变换器41、42与蓄电池50由电力线54连接。并且,在电力线54安装有滤波用的电容器57 ο
[0038]如图2所示,变换器41具有6个晶体管Tll?T16、与晶体管Tll?T16反方向地并联连接的6个二极管Dll?D16。晶体管Tll?T16以分别相对于电力线54的正极母线和负极母线成为拉侧和灌侧的方式以各2个成对配置。而且,在成为
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