混合动力车辆制造技术

本发明专利技术涉及一种混合动力车辆。使用由电角度估计单元计算出的估计电角度，PWM控制单元控制具有旋转变压器的异常的电动发电机(MG2)的输出。电角度估计单元将从被机械地联接到MG2的发动机和正常的电动发电机的转速估计出的MG2的转速变换成估计旋转角速度。估计电角度是通过以所计算和估计的电角度误差来修正前一控制周期中的估计电角度和从估计旋转角速度获得的前一控制周期与当前控制周期之间的估计电角度改变量的总和来计算。电角度误差是从用于逆变器的控制指令和电流传感器所检测到的实际电流值来估计。

Hybrid vehicle

The present invention relates to a hybrid vehicle. Using the estimated electric angle calculated by the electric angle estimation unit, the PWM control unit controls the output of an abnormal motor generator (MG2) having a rotating transformer. The electric angle estimation unit transforms the rotational speed of the MG2 estimated from the rotation speed of the engine mechanically connected to the MG2 and the normal electric generator to estimate the rotational speed. By using the estimated electric angle is calculated and the estimated power angle error to correct estimation of electric angle before the control period and estimated from the previous control cycle of rotation angular velocity is obtained with the sum of the current control cycle between the electric angle estimation to calculate the amount of change. The electrical angle error is estimated from the actual current value for the inverter control instruction and the current sensor.

【技术实现步骤摘要】
混合动力车辆本非临时申请基于2015年11月5日在日本专利局提交的第2015-217563号日本专利申请，其全部内容以引用方式并入本文中。
本专利技术涉及一种混合动力车辆，并且更明确地说，涉及在被提供给用于驱动车辆的电动发电机的旋转角传感器中出现异常时的控制。
技术介绍
作为用于混合动力车辆的动力系构造的一个实施例，第2007-244126号日本专利特开等描述一种构造，其中发动机、第一电动发电机(MG1)和第二电动发电机(MG2)由行星齿轮装置联接。第2007-244126号日本专利特开描述在被提供给第一电动发电机和第二电动发电机中的一个电动发电机的旋转变压器变得无法使用时的跛行回家行驶。例如，当第二电动发电机(MG2)的旋转变压器变得无法使用时，被构造成控制具有旋转变压器的异常的第二电动发电机(MG2)的逆变器的驱动停止，并且从发动机与正常的第一电动发电机(MG1)提供的原动力被输入到动力分配装置(行星齿轮机构)，由此实现跛行回家行驶。此外，第2007-244126号日本专利特开描述当被提供给第一电动发电机(MG1)的旋转变压器变得无法使用时，被构造成控制具有旋转变压器的异常的第一电动发电机(MG1)的逆变器的驱动停止，并且使用正常的第二电动发电机(MG2)的输出来执行跛行回家行驶。
技术实现思路
然而，在第2007-244126号日本专利特开中描述的跛行回家行驶中，具有旋转变压器的异常的一个电动发电机的逆变器被关机，并且转矩输出被禁止，并且由此车辆的行驶继续。因此，可出现以下问题。首先，在第二电动发电机(MG2)的旋转变压器中出现异常时的跛行回家行驶中，正常的第一电动发电机(MG1)连续输出涉及发电的负转矩并且因此获得车辆驱动力，而电力未被具有旋转变压器的异常的第二电动发电机(MG2)消耗。因此，促进蓄电装置的充电，并且因此受到关切的是，行驶距离取决于蓄电装置的充电裕度而受到限制。此外，也无法从第二电动发电机(MG2)生成用于再生制动的转矩(负转矩)，并且因此，还受到关切的是，行驶的继续受机械制动器(例如，摩擦制动器)的过载限制。另一方面，在第一电动发电机(MG1)的旋转变压器中出现异常时的跛行回家行驶中，正常的第二电动发电机(MG2)连续输出正转矩并且由此获得车辆驱动力，而具有旋转变压器的异常的第一电动发电机(MG1)无法输出转矩，并且因此，使用发动机输出进行的发电无法被执行。因此，促进蓄电装置的放电，并且因此受到关切的是，行驶距离取决于蓄电装置的放电裕度而受到限制。已作出本专利技术以解决前述问题，并且本专利技术的目标是在被构造成使得第一电动发电机和第二电动发电机以及发动机由行星齿轮装置机械联接的混合动力车辆中，当在被提供给一个电动发电机的旋转角传感器中出现异常时，增大行驶距离。根据一个实施例的混合动力车辆包含：发动机；第一电动发电机和第二电动发电机，第一电动发电机和第二电动发电机每个均包含设有永磁体的转子；输出轴；行星齿轮装置；第一电流传感器和第二电流传感器；第一旋转角传感器和第二旋转角传感器；旋转检测传感器，该旋转检测传感器被提供给发动机的曲轴；第一逆变器和第二逆变器；蓄电装置；以及控制装置。输出轴被机械地连接到驱动轮。行星齿轮装置机械地联接发动机的曲轴、第一电动发电机的转子和输出轴。第二电动发电机的转子机械连接到输出轴。第一旋转角传感器和第二旋转角传感器被分别提供给第一电动发电机和第二电动发电机。第一电流传感器和第二电流传感器被分别提供给第一电动发电机和第二电动发电机。第一逆变器和第二逆变器被构造成分别控制第一电动发电机的输出和第二电动发电机的输出。蓄电装置被构造成通过第一逆变器和第二逆变器而将电力传输给第一电动发电机和第二电动发电机以及从第一电动发电机和第二电动发电机接收电力。控制装置被构造成在车辆的行驶期间在第一旋转角传感器和第二旋转角传感器中的一个旋转角传感器中出现异常并且另一个旋转角传感器正常的行驶模式中，控制第一电动发电机和第二电动发电机中的与所述一个旋转角传感器对应的一个电动发电机的输出。控制装置被构造成，在车辆的行驶期间：(i)基于行星齿轮装置中的齿轮比、旋转角传感器的检测值以及另一个旋转角传感器的检测值，来周期性计算所述一个电动发电机的估计旋转角速度；(ii)通过将从估计旋转角速度计算出的估计旋转角改变量积分，来周期性地计算估计电角度；并且(iii)通过使用估计电角度，来周期性地生成第一逆变器和第二逆变器中与所述一个电动发电机对应的一个逆变器的控制指令。估计电角度在每一周期中是通过利用电角度误差修正前一周期中的估计电角度和前一周期与当前周期之间的估计旋转角改变量的总和来计算，其中电角度误差是从所述一个逆变器的控制指令以及第一电流传感器和第二电流传感器中的被提供给所述一个电动发电机的一个电流传感器所检测到的电流值来计算和估计。通过此构造，在被构造成使得第一电动发电机和第二电动发电机以及发动机由行星齿轮装置联接的混合动力车辆中，能够当在被提供给一个电动发电机的旋转角传感器中出现异常时，增大行驶距离。本专利技术的上述和其它目标、特征、方面和优点将结合附图从具体实施方式变得更清楚。附图说明图1是示意性地示出根据本实施例的混合动力车辆的整体构造的框图。图2是用于描述根据本实施例的混合动力车辆的电系统的构造的电路框图。图3是在EV行驶期间的行星齿轮机构中的列线图。图4是在HV行驶期间的行星齿轮机构中的列线图。图5是用于描述PWM控制的基本操作的概念波形图。图6是用于描述每一电动发电机上的输出控制的构造的功能框图。图7是用于描述在根据本实施例的混合动力车辆中在具有旋转变压器的异常的电动发电机上的输出控制(少旋转变压器式控制)的构造的功能框图。图8是用于描述图7所示的电角度估计单元所进行的控制处理的流程图。图9是用于描述电角度估计误差的计算的原理的概念图。图10是用于详细描述图8中的估计电角度估计误差的处理的流程图。图11是用于描述根据第一实施例的变型的在旋转变压器异常时控制车辆的行驶的处理的流程图。图12是用于描述根据第二实施例的混合动力车辆中的ECU的分散式布置构造的功能框图。图13是用于描述根据第三实施例的少旋转变压器式控制中的电角度估计单元所进行的控制处理的流程图。图14是用于描述根据第三实施例的对应于少旋转变压器式控制的ECU的分散式布置构造的功能框图。具体实施方式将在下文参照附图来详细描述本专利技术的实施例，其中相同或对应部分由相同附图标记表示，并且其描述原则上将不进行重复。第一实施例(混合动力车辆的构造)图1是示意性地示出根据本实施例的混合动力车辆的整体构造的框图。参照图1，车辆1包含发动机100、电动发电机10和20、行星齿轮机构30、驱动轮50、连接到驱动轮50的输出轴60、形成“蓄电装置”的电池150、系统主继电器(SMR)160、电力控制单元(PCU)200和电子控制单元(ECU)300。如下文详细地描述，车辆1可在电动车辆行驶(EV行驶)与混合动力车辆行驶(HV行驶)之间切换车辆1的行驶模式，其中在EV行驶期间，发动机100停止并且仅电动发电机20的原动力被使用，并且在HV行驶期间，发动机100被致动并且发动机100与电动发电机20两者的原动力被使用。发动机100是将燃料燃烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力车辆，包括：发动机；第一电动发电机和第二电动发电机，所述第一电动发电机和所述第二电动发电机每个均包含设有永磁体的转子；输出轴，所述输出轴被机械地连接到所述第二电动发电机的转子和驱动轮；行星齿轮装置，所述行星齿轮装置机械地联接所述发动机的曲轴、所述第一电动发电机的转子和所述输出轴；第一旋转角传感器和第二旋转角传感器，所述第一旋转角传感器和所述第二旋转角传感器被分别提供给所述第一电动发电机和所述第二电动发电机；第一电流传感器和第二电流传感器，所述第一电流传感器和所述第二电流传感器被分别提供给所述第一电动发电机和所述第二电动发电机；旋转检测传感器，所述旋转检测传感器被提供给所述曲轴；第一逆变器和第二逆变器，所述第一逆变器和所述第二逆变器被构造成分别控制所述第一电动发电机的输出和所述第二电动发电机的输出；蓄电装置，所述蓄电装置被构造成通过所述第一逆变器和所述第二逆变器将电力传输给所述第一电动发电机和所述第二电动发电机以及从所述第一电动发电机和所述第二电动发电机接收电力；以及控制装置，所述控制装置被构造成，在所述车辆的行驶期间在所述第一旋转角传感器和所述第二旋转角传感器中的一个旋转角传感器中出现异常并且另一个旋转角传感器正常的行驶模式中，控制所述第一电动发电机和所述第二电动发电机中的与所述一个旋转角传感器对应的一个电动发电机的输出，所述控制装置被构造成，在所述车辆的行驶期间：(i)基于所述行星齿轮装置中的齿轮比、所述旋转检测传感器的检测值以及所述另一个旋转角传感器的检测值，来周期性计算所述一个电动发电机的估计旋转角速度；(ii)通过将从所述估计旋转角速度计算出的估计旋转角改变量积分，来周期性地计算估计电角度；并且(iii)通过使用所述估计电角度，来周期性地生成用于所述第一逆变器和所述第二逆变器中的与所述一个电动发电机对应的一个逆变器的控制指令，所述估计电角度在每一周期中通过利用电角度误差修正前一周期中的所述估计电角度和所述前一周期与当前周期之间的所述估计旋转角改变量的总和来计算，所述电角度误差是从用于所述一个逆变器的所述控制指令以及由所述第一电流传感器和所述第二电流传感器中的被提供给所述一个电动发电机的一个电流传感器检测到的电流值来计算和估计。...

【技术特征摘要】
2015.11.05 JP 2015-2175631.一种混合动力车辆，包括：发动机；第一电动发电机和第二电动发电机，所述第一电动发电机和所述第二电动发电机每个均包含设有永磁体的转子；输出轴，所述输出轴被机械地连接到所述第二电动发电机的转子和驱动轮；行星齿轮装置，所述行星齿轮装置机械地联接所述发动机的曲轴、所述第一电动发电机的转子和所述输出轴；第一旋转角传感器和第二旋转角传感器，所述第一旋转角传感器和所述第二旋转角传感器被分别提供给所述第一电动发电机和所述第二电动发电机；第一电流传感器和第二电流传感器，所述第一电流传感器和所述第二电流传感器被分别提供给所述第一电动发电机和所述第二电动发电机；旋转检测传感器，所述旋转检测传感器被提供给所述曲轴；第一逆变器和第二逆变器，所述第一逆变器和所述第二逆变器被构造成分别控制所述第一电动发电机的输出和所述第二电动发电机的输出；蓄电装置，所述蓄电装置被构造成通过所述第一逆变器和所述第二逆变器将电力传输给所述第一电动发电机和所述第二电动发电机以及从所述第一电动发电机和所述第二电动发电机接收电力；以及控制装置，所述控制装置被构造成，在所述车辆的行驶期间在所述第一旋转角传感器和所述第二旋转角传感器中的一个旋转角传感器中出现异常并且另一个旋转角传感器正常的行驶模式中，控制所述第一电动发电机和所述第二电动发电机中的与所述一个旋转角传感器对应的一个电动发电机的输出，所述控制装置被构造成，在所述车辆的行驶期间：(i)基于所述行星齿轮装置中的齿轮比、所述旋转检...

【专利技术属性】
技术研发人员：峰岸进一郎，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP