混合动力车辆制造技术

混合动力车辆具备：催化剂装置（140），其构成为可电加热，对内燃机（10）的排气进行净化；马达驱动部（75），其用于驱动车辆行驶用的马达（MG1或MG2）；主电源装置（70），其对马达驱动部（75）供给电源电压；催化剂用电源装置（100），其从主电源装置（70）接受电力，对催化剂装置（140）供给加热用电力；和控制装置（150），其控制马达驱动部（75）以及催化剂用电源装置（100）。控制装置（150），作为控制马达驱动部（75）的模式具有第1控制模式和与第1控制模式相比耐电源电压变动的第2控制模式。控制装置（150），在对从催化剂用电源装置（100）向催化剂装置（140）供给的电力进行变更的情况下，预先以第2控制模式控制马达驱动部（75）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及混合动力车辆，尤其涉及具备构成为可电加热、并对内燃机的排气进行净化的催化剂装置的混合动力车辆。
技术介绍
在如电动汽车、混合动力车辆以及燃料电池汽车将马达用于车辆驱动的车辆中，有时在切换控制模式时由于转矩的变动使乘车者感到冲击。日本特开2006-197791号公报(专利文献I)公开了一种能够在从PWM波电压驱动向矩形波电压驱动切换时减低由于转矩增加引起的冲击的马达控制装置。现有技术文献专利文献I :日本特开2006-197791号公报专利文献2 :日本特开平6-101459号公报专利文献3 日本特开2004-192820号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题一般而言，在搭载有内燃机的车辆中，为了净化排气而设置有催化剂装置。该催化剂装置，若温度没有上升到某种程度则不会起作用，因此考虑将其配置在内燃机的旁边而使温度迅速升高。但是，在刚刚启动内燃机后催化剂装置还没有变暖的期间，净化作用并不完全。在如混合动力车辆这样搭载有行驶用马达的车辆中，存在根据需要在行驶中反复进行内燃机的启动和停止的可能性。因此，在催化剂装置还没有变暖的状态下启动内燃机的机会也就增多，排气中排出一氧化碳和/或碳氢化合物的时间恐怕会增长。因此，研究了在启动内燃机之前使用电力预先加热催化剂装置的情况。这样的催化剂装置被称作电加热式催化剂(Electrical Heated Catalyst,以下称为“EHC”)。EHC，在催化剂装置中流动大电力而在短时间使催化剂装置升温。由于从电池输出大电力，因此电池的电压发生变动。当发生该电压变动时，根据马达驱动装置的状态，对马达控制造成很大影响。本专利技术的目的在于提供一种使用电加热式催化剂提高排气的净化性能，并且抑制了马达的转矩变动的混合动力车辆。用于解决问题的技术方案本专利技术概括而言是一种混合动力车辆，具备内燃机；催化剂装置，其构成为可电加热，对内燃机的排气进行净化；车辆行驶用的马达；马达驱动部，其用于驱动马达；主电源装置，其对马达驱动部供给电源电压；催化剂用电源装置，其从主电源装置接受电力，对催化剂装置供给加热用电力；和控制装置，其控制马达驱动部以及催化剂用电源装置。控制装置，作为控制马达驱动部的模式具有第I控制模式和与第I控制模式相比耐电源电压变动的第2控制模式。控制装置，在对从催化剂用电源装置向催化剂装置供给的电力进行变更的情况下，预先以第2控制模式控制马达驱动部。优选，马达驱动部包括用于驱动马达的变换器；和设置在主电源装置和变换器之间的电压转换器。第I控制模式包括控制电压转换器以将主电源装置的电源电压原样提供给变换器的模式。第2控制模式包括控制电压转换器以对主电源装置的电源电压进行电压变换而提供给变换器的模式。更优选，电压转换器包括电抗器，其一端连接于主电源装置的正极；和开关元件，其设置在电抗器的另一端和变换器的电源节点之间。控制装置，在第I控制模式下将开关元件固定在导通状态，在第2控制模式下使开关元件开关动作。更优选，控制装置，在产生了加热催化剂装置的要求的情况下第I控制模式已被执行时，将马达驱动部的工作模式从第I控制模式变更为第2控制模式，然后开始从催化剂 用电源装置向催化剂装置的电力供给。更优选，控制装置，在加热催化剂装置的要求已消失的情况下第2控制模式已被执行时，停止从催化剂用电源装置向催化剂装置的电力供给，然后将马达驱动部的工作模式从第2控制模式返回到第I控制模式。更优选，控制装置，在产生了加热催化剂装置的要求的情况下第I控制模式已被执行时，将马达驱动部的工作模式暂时从第I控制模式变更为第2控制模式，然后开始从催化剂用电源装置向催化剂装置的电力供给。更优选，控制装置，在加热催化剂装置的要求已消失的情况下第I控制模式已被执行时，将马达驱动部的工作模式暂时从第I控制模式变更为第2控制模式，然后停止从催化剂用电源装置向催化剂装置的电力供给。优选，马达驱动部包括用于驱动马达的变换器；和设置在主电源装置和变换器之间的电压转换器。第I控制模式包括对变换器进行矩形波控制或者过调制控制中的任一方的控制的模式。第2控制模式包括对变换器进行正弦波脉冲宽度调制控制的模式。专利技术的效果根据本专利技术，能够兼顾使用了电加热式催化剂的排气净化性能的提高和马达的转矩变动的抑制。附图说明图I是实施方式I的混合动力车的整体框图。图2是用于更详细地说明车辆I的电路结构的电路图。图3是表示图2的变换器60-1以及60_2的详细结构的电路图。图4是表示图2的电压转换器90的详细结构的电路图。图5是说明本专利技术实施方式的马达驱动系统所使用的控制方式的图。图6是说明控制方式的选择方法的流程图。图7是用于说明与马达条件对应的控制方式的切换的图。图8是用于说明图2的E⑶150执行的控制的流程图。图9是表示实施方式I中执行的控制中的车辆的状态变化的推移的一例的波形图。图10是用于说明实施方式I的变形例的工作的工作波形图。图11是表示实施方式2的混合动力车辆IA的结构的图。图12是用于说明在实施方式2中E⑶150A执行的控制的流程图。附图标记说明I、IA混合动力车辆，2车轮，IO发动机，13、21、121、121电压传感器，15U相臂，16V相臂，17W相臂，24、25电流传感器，40动力分配装置，50减速器，60变换器，70蓄电装置，75、75A马达驱动部，80驱动轮，90电压转换器，100EHC电源，122、123、124转速传感器，125温度传感器，130排气通路，Cl、CH平滑电容器，Df D8 二极管，GLO、GLl接地布线，LI电抗器，MG1、MG2电动发电机，PLO、PLl电源布线，Ql Q8IGBT元件。具体实施例方式以下，参照附图详细说明本专利技术的实施方式。对图中相同或相当的部分标注相同 的附图标记，不重复其说明。[实施方式I]图I是实施方式I的混合动力车的整体框图。参照图1，混合动力车辆I具备发动机10、电动发电机MG1、电动发电机MG2、动力分配装置40、减速器50和驱动轮80。发动机10是通过使被吸入燃烧室的空气和燃料的混合气燃烧时所生成的燃烧能量来产生使曲轴旋转的驱动力的内燃机。电动发电机MGl以及电动发电机MG2是交流电动机，例如是三相交流同步电动机。混合动力车辆I根据从发动机10以及电动发电机MG2的至少一方输出的驱动力来行驶。发动机10产生的驱动力通过动力分配装置40被分到2条路径。即，一条是介由减速器50向驱动轮80传输驱动力的路径,另一条是向电动发电机MGl传输驱动力的通路。动力分配装置40包括由太阳轮、小齿轮、行星架和齿圈构成的行星齿轮组。小齿轮与太阳轮以及齿圈接合。行星架支撑小齿轮以能够自转，并且与发动机10的曲轴联结。太阳轮与电动发电机MGl的旋转轴联结，齿圈与电动发电机MG2的旋转轴以及减速器50联结。并且，发动机10、电动发电机MGl以及电动发电机MG2介由动力分配装置40而联结，由此发动机10、电动发电机MGl以及电动发电机MG2的转速成为在共线图中以直线连接的关系。混合动力车辆I还包括马达驱动部75。马达驱动部75包括变换器(inverter)60、平滑电容器Cl、电压转换器90和蓄电装置70。变换器60控制电动发电机MGl以及电动发电机MG2的驱动。电动发电机MGl使用由动力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种混合动力车辆，具备 内燃机(10)； 催化剂装置(140)，其构成为可电加热，对所述内燃机(10)的排气进行净化； 车辆行驶用的马达(MGl或MG2)； 马达驱动部(75)，其用于驱动所述马达(MGl或MG2)； 主电源装置(70)，其对所述马达驱动部(75)供给电源电压； 催化剂用电源装置(100)，其从所述主电源装置(70)接受电力，对所述催化剂装置(140)供给加热用电力；和 控制装置(150)，其控制所述马达驱动部(75)以及所述催化剂用电源装置(100)，所述控制装置(150)，作为控制所述马达驱动部(75)的模式具有第I控制模式和与所述第I控制模式相比耐所述电源电压变动的第2控制模式， 所述控制装置(150)，在对从所述催化剂用电源装置(100)向所述催化剂装置(140)供给的电力进行变更的情况下，预先以所述第2控制模式控制所述马达驱动部(75)。2.根据权利要求I所述的混合动力车辆,其中， 所述马达驱动部(75)包括 用于驱动所述马达(MGl或MG2)的变换器(60);和 设置在所述主电源装置(70 )和所述变换器(60 )之间的电压转换器(90 )， 所述第I控制模式包括控制所述电压转换器(90)以将所述主电源装置(70)的所述电源电压原样提供给所述变换器(60)的模式， 所述第2控制模式包括控制所述电压转换器(90)以对所述主电源装置(70)的所述电源电压进行电压变换而提供给所述变换器(60)的模式。3.根据权利要求2所述的混合动力车辆，其中， 所述电压转换器(90)包括 电抗器(LI)，其一端连接于所述主电源装置(70)的正极；和 开关元件(Q1)，其设置在所述电抗器(LI)的另一端和所述变换器(60)的电源节点之间， 所述控制装置(150)，在所述第I控制模式下将所述开关元件(Ql)固定在导通状态，在所述第2控制模式下使开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪远龄，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：