混合动力车辆的利记博彩app

专利名称：混合动力车辆的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及混合动力车辆，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。
背景技术：
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

发明内容
发明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。本发明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发明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。发明的效果根据本发明，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。


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是说明本发明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发明的实施方式。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使用由动力分配装置40分配来的发动机10的动力进行发电。由电动发电机MGl发电产生的电力，通过变换器60从交流变换为直流而被蓄积到蓄电装置70。电动发电机MG2使用在蓄电装置70中蓄积的电力以及由电动发电机MGl发电产生的电力的至少一方来产生驱动力。并且，电动发电机MG2的驱动力介由减速器50被传输到驱动轮80。另外，在图I中，驱动轮80被表示为前轮，但也可以通过电动发电机MG2驱动后轮来代替前轮，或者一起驱动前轮和后轮。另外，在车辆制动时等，介由减速器50通过驱动轮80驱动电动发电机MG2，电动发电机MG2作为发电机工作。由此，电动发电机MG2也作为将车辆的动能变换为电力的再生制动器发挥功能。并且，通过电动发电机MG2发电产生的电力被蓄积到蓄电装置70。变换器60具备变换器60-1和变换器60-2。变换器60_1以及变换器60_2相对于电压转换器90而相互并联连接。变换器60-1设置在电压转换器90和电动发电机MGl之间。变换器60_1基于来自电子控制单元(Electronic Control Unit,以下称作“ECU”)150的控制信号SI控制电动发电机MGl的驱动。变换器60-2设置在电压转换器90和电动发电机MG2之间。变换器60_2基于来自E⑶150的控制信号S2控制电动发电机MG2的驱动。电压转换器90在蓄电装置70和变换器60之间进行电压变换。电压转换器90将 蓄电装置70的电压(更准确而言是电源布线PLO和接地布线GLO之间的电压)升压成由来自ECU150的控制信号S3所表示的目标电压值，并输出到变换器60。由此，电源布线PLl和接地布线GLO之间的电压(以下，也称作“高压侧的直流电压VH”或者仅称作“电压VH”)被控制为由控制信号S3所表不的目标电压值。平滑电容器Cl连接在电源布线PLl和接地布线GLl之间。平滑电容器Cl使高压侧的直流电压VH平滑。从发动机10排出的排气，通过排气通路130排出到大气中。在排气通路130的途中设置有电加热式催化剂(EHC) 140。EHC140构成为能够对净化排气的催化剂进行电加热。EHC140连接于EHC电源100，通过从EHC电源100供给的电力来加热催化剂。另外，对于EHC140而言，能够适用各种公知的EHC。EHC电源100设置在EHC140和蓄电装置70之间。EHC电源100相对于蓄电装置70而与电压转换器90并联连接。EHC电源100基于来自E⑶150的控制信号S5调整从蓄电装置70向EHC140供给的电力。例如，在EHC140的温度Tehc比预定温度低而EHC140的净化性能也比目标水平低的情况下，E⑶150控制EHC电源100来将电力从蓄电装置70供给到EHC140。由此，EHC140启动，设置于EHC140的催化剂被加热，因此净化性能提高。另外，混合动力车辆I还具备电压传感器121、转速传感器122、123、124和温度传感器125。电压传感器121检测蓄电装置70的电压VB。转速传感器122、123、124分别检测发动机10的转速Ne、电动发电机MGl的转速Nml、电动发电机MG2的转速Nm2。温度传感器125检测EHC140的温度Tehc。这些各传感器将检测结果发送到E⑶150。ECU150内置有未图不的CPU (Central Processing Unit :中央处理单兀)以及存储器，构成为基于在该存储器中存储的映射图(map)以及程序来执行预定的运算处理。或者，ECU150的至少一部分也可以构成为通过电子电路等的硬件来执行预定的数值/逻辑运算处理。E⑶150基于各传感器等的信息生成上述的控制信号Sf S5，将该生成的控制信号Sf S5输出到各设备。例如，ECU150基于各传感器等的信息设定电动发电机MGl的转矩指令值Tgcom以及电动发电机MG2的转矩指令值Tmcom，生成用于使电动发电机MGl的转矩Tg与转矩指令值Tgcom —致的控制信号SI以及用于使电动发电机MG2的转矩Tm与转矩指令值Tmcom —致的控制信号S2，并分别输出到变换器60_1、变换器60_2。另外，E⑶150基于各传感器等的信息设定发动机10的燃料喷射量的指令值，生成用于使发动机10的实际的燃料喷射量与该指令值一致的控制信号S4，并输出到发动机10。图2是用于更详细地说明车辆I的电路结构的电路图。参照图2，车辆I包括作为主电源装置的蓄电装置70、马达驱动部75、平滑电容器Cl、电压传感器121、发动机10、电动发电机MG1、MG2、动力分配装置40、车轮2、EHC电源100和 ECUI50。马达驱动部75包括电压转换器90、平滑电容器CH、变换器60_1、60_2和电压传感器13。平滑电容器Cl连接在电源布线PLO和接地布线GLO之间。电压转换器90将平滑电容器Cl的端子间电压升压。平滑电容器CH将通过电压转换器90升压后的电压平滑化。电压传感器13检测平滑电容器CH的端子间电压VH并输出到ECU150。变换器60-1将从电压转换器90提供的直流电压变换为三相交流电压，并输出到电动发电机MGl。变换器60-2将从电压转换器90提供的直流电压变换为三相交流电压，并输出到电动发电机MG2。动力分配装置40是与发动机10和电动发电机MG1、MG2结合而在它们之间分配动力的装置。例如，作为动力分配装置可以使用具有太阳轮、行星架、齿圈的三个旋转轴的行星齿轮机构。行星齿轮机构中，若3个旋转轴中的2个旋转轴的旋转确定，则另一个旋转轴的旋转被强制确定。这3个旋转轴分别连接于发动机10、电动发电机MG1、MG2的各旋转轴。另外，电动发电机MG2的旋转轴通过未图示的减速齿轮和/或差动齿轮而连接于车轮
2。另外，也可以在动力分配装置40的内部还组装对应于电动发电机MG2的旋转轴的减速器。电压传感器121测定蓄电装置70的端子间的电压VB。虽然未图示，但是为了与电压传感器121 —起监视蓄电装置70的充电状态，设置对在蓄电装置70中流动的电流进行检测的电流传感器。作为蓄电装置70，例如可以使用铅蓄电池、镍氢电池，锂离子电池等的二次电池和/或双电荷层电容器等的大容量电容等。接地布线GLl，如后述说明，在电压转换器90中与接地布线GLO连接。变换器60-1连接于电源布线PLl和接地布线GLl。变换器60_1接受由电压转换器90升压后的电压，例如为了启动发动机10而驱动电动发电机MGl。另外，变换器60-1将由电动发电机MGl通过从发动机10传输的动力而发电产生的电力返回到电压转换器90。此时，电压转换器90由E⑶150控制以作为降压电路进行工作。电流传感器24将在电动发电机MGl中流动的电流检测为马达电流值MCRT1，将马达电流值MCRTl向E⑶150输出。变换器60-2与变换器60-1并联地连接于电源布线PLl和接地布线GLl。变换器60-2将电压转换器90输出的直流电压变换为三相交流电压而输出到驱动车轮2的电动发电机MG2。另外，变换器60-2伴随再生制动将在电动发电机MG2中发电产生的电力返回到电压转换器90。此时电压转换器90由ECU150控制以作为降压电路进行工作。电流传感器25将在电动发电机MG2中流动的电流检测为马达电流值MCRT2，将马达电流值MCRT2向E⑶150输出。E⑶150接收电动发电机MG1、MG2的各转矩指令值以及转速、电压VB、VL、VH的各值，马达电流值MCRTl、MCRT2以及EHC启动信号EHC0N。进而，E⑶150输出控制信号SI、S2。控制信号SI是对变换器60_1进行驱动指令或者进行再生指示的控制信号，所述驱动指示是用于将作为电压转换器90的输出的直流电压变换为用于驱动电动发电机MGl的交流电压的指示，所述再生指示是用于将由电动发电机MGl发电产生的交流电压变换为直流电压而返回到电压转换器90侧的指示。同样地，控制信号S2是对变换器60-2进行驱动指令或者进行再生指示的控制信号，所述驱动指示是用于将直流电压变换为用于驱动电动发电机MG2的交流电压的指示，所述再生指示是用于将由电动发电机MG2发电产生的交流电压变换为直流电压而返回到电压转换器90侧的指示。 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。参照图2、图3，变换器60-1包括U相臂15、V相臂16和W相臂17。U相臂15、V相臂16以及W相臂17并联连接在电源布线PLl和接地布线GLl之间。U相臂15包括在电源布线PLl和接地布线GLl之间串联连接的IGBT元件Q3、Q4，和与IGBT元件Q3、Q4分别并联连接的二极管D3、D4。二极管D3的阴极与IGBT元件Q3的集电极连接，二极管D3的阳极与IGBT元件Q3的发射极连接。二极管D4的阴极与IGBT元件Q4的集电极连接，二极管D4的阳极与IGBT元件Q4的发射极连接。V相臂16包括在电源布线PLl和接地布线GLl之间串联连接的IGBT元件Q5、Q6，和与IGBT元件Q5、Q6分别并联连接的二极管D5、D6。二极管D5的阴极与IGBT元件Q5的集电极连接，二极管D5的阳极与IGBT元件Q5的发射极连接。二极管D6的阴极与IGBT元件Q6的集电极连接，二极管D6的阳极与IGBT元件Q6的发射极连接。W相臂17包括在电源布线PLl和接地布线GLl之间串联连接的IGBT元件Q7、Q8，和与IGBT元件Q7、Q8分别并联连接的二极管D7、D8。二极管D7的阴极与IGBT元件Q7的集电极连接，二极管D7的阳极与IGBT元件Q7的发射极连接。二极管D8的阴极与IGBT元件Q8的集电极连接，二极管D8的阳极与IGBT元件Q8的发射极连接。各相臂的中间点连接于电动发电机MGl的各相线圈的各相端。即，电动发电机MGl为三相永磁体同步马达，U、V、W相的3个线圈各自的一端共同连接于中性点。并且，U相线圈的另一端连接于从IGBT元件Q3、Q4的连接节点引出的线UL。另外，V相线圈的另一端连接于从IGBT元件Q5、Q6的连接节点引出的线VL。另外，W相线圈的另一端连接于从IGBT元件Q7、Q8的连接节点引出的线WL。基于从图2的E⑶150提供的控制信号SI，控制IGBT元件Q4 Q8的导通/截止。另外，有关图2的变换器60-2，在连接于电动发电机MG2这一点不同，但内部的电路结构与变换器60-1相同，因此不重复详细说明。另外，图3中记载了对变换器提供控制信号SI这一,清况,但在变换器60-2的情况下代替控制信号SI而输入控制信号S2。图4是表示图2的电压转换器90的详细结构的电路图。参照图2、图4，电压转换器90包括一端连接于电源布线PLO的电抗器LI ;串联连接在电源布线PLl和接地布线GLl之间的IGBT元件Ql、Q2 ;分别与IGBT元件Ql、Q2并联连接的二极管D1、D2。接地布线GLl和接地布线GLO在电压转换器90的内部连接。
电抗器LI的另一端连接于IGBT元件Ql的发射极以及IGBT元件Q2的集电极。二极管Dl的阴极与IGBT元件Ql的集电极连接，二极管Dl的阳极与IGBT元件Ql的发射极连接。二极管D2的阴极与IGBT元件Q2的集电极连接，二极管D2的阳极与IGBT元件Q2的发射极连接。根据从图2的E⑶150提供的控制信号S3，控制IGBT元件Ql、Q2的导通/截止。图5是说明本发明实施方式的马达驱动系统所使用的控制方式的图。如图5所示，在马达驱动部75中，对于变换器60-1、60_2的电压变换而言切换3种控制模式而使用。具体而言，3种控制模式为正弦波PWM控制、过调制PWM控制以及矩形波电压的各控制模式。
正弦波PWM控制作为一般的PWM控制方式而使用的，根据正弦波状的电压指令值和载波(典型地为三角波)的电压比较，控制各相臂中的开关元件的导通/截止。其结果，对于与上臂元件的导通期间对应的高电平期间和与下臂元件的导通期间对应的低电平期间的集合，在一定期间内控制占空比使其基本波成分成为正弦波。众所周知，在正弦波PWM控制中，该基本波成分振幅只能提高到变换器输入电压的O. 61倍。另一方面，矩形波电压控制中，在上述一定期间内，将与使PWM占空维持最大值的情况相当的、高电平期间和低电平期间的比为I:I的矩形波的I个脉冲量施加到交流马达。由此，调制率可提闻至O. 78。过调制PWM控制中，在以使载波的振幅缩小的方式进行变形之后进行与上述正弦波PWM控制同样的PWM控制。其结果，通过使基本波成分变形，能够使调制率提高到
O.61 O. 78的范围。电动发电机MGl、MG2中，若转速和/或转矩增加，则感应电压升高，其必要电压升高。电压转换器90的升压电压即系统电压VH，需要设定为比该马达必要电压(感应电压)高。其另一方面，电压转换器90的升压电压即系统电压存在界限值(VH最大电压)。因此，在马达必要电压(感应电压)比系统电压的最大值(VH最大电压)低的区域，适用由正弦波PWM控制或者过调制PWM控制实现的PWM控制方式，通过根据矢量控制的马达电流控制，基于转矩指令值控制转矩。其另一方面，若马达必要电压(感应电压)达到系统电压的最大值(VH最大电压)，则在维持系统电压VH的基础上适用作为弱磁场控制的一种的矩形波电压控制方式。在矩形波电压控制时，由于基本波成分的振幅固定，因此可基于通过电力运算求得的转矩实际值与转矩指令值的偏差，通过矩形波脉冲的电压相位控制来执行转矩控制。图6是说明控制方式的选择方法的流程图。如图6的流程图所示，通过未图示的上位E⑶，基于与加速器开度等相应的车辆要求输出来算出电动发电机MG1、MG2的转矩指令值(步骤S100)，ECU150接受上述转矩指令值，基于预先设定的映射图等，根据电动发电机MG1、MG2的转矩指令值以及转速来算出马达必要电压(感应电压)(步骤S110)，进而，根据马达必要电压和系统电压的最大值(VH最大电压)的关系，决定适用矩形波电压控制方式以及PWM控制方式(正弦波PWM控制方式/过调制PWM控制方式)中的哪一种来进行马达控制(步骤S120)。在适用PWM控制方式时，对于使用正弦波PWM控制方式以及过调制PWM控制方式中的哪一种，根据与矢量控制相应的电压指令值的调制率范围来决定。按照上述控制流程，根据电动发电机MGl、MG2的运转条件，从图5所示的多个控制方式中选择合适的控制方式。图7是用于说明与马达条件对应的控制方式的切换的图。选择控制方式的结果，如图7所示，在低转速区域Al为了减少转矩变动而使用正弦波PWM控制，在中转速区域A2适用过调制PWM控制，在高转速区域A3适用矩形波电压控制。特别地，通过适用过调制PWM控制以及矩形波电压控制，可实现电动发电机MG1、MG2的输出提高。如此，在能够实现调制率的范围内，决定使用图5所示的控制模式中的哪一种。图8是用于说明由图2的ECU150执行的控制的流程图。每隔一定时间或者每当预定的条件成立时从预定的主程序调出并执行该流程图的处理。参照图2、图8，首先当处理开始时，在步骤Sll中，E⑶150基于信号EHCON判断是否有EHC的启动要求。
在步骤11中判断为有EHC的启动要求的情况下，处理进入步骤S12。在步骤S12中，判断电压转换器90中上臂导通控制是否实施中。上臂导通控制是指将图4的IGBT元件Ql固定为导通状态、将IGBT元件Q2固定为截止状态的控制。在进行上臂导通控制时，成为电源布线PLO和电源布线PLl连接的状态。电压转换器90此时不进行升压以及降压工作。因此，成为VH=VB。在不需要升压的情况下，若执行上臂导通控制，则能够避免IGBT元件的开关损失。但是，当进行EHC的启动/停止(0N/0FF)时电源布线PLO的电压VB发生变动，因此若在上臂导通控制执行中进行该操作时，与变换器60-1、60-2连接的电源布线PLl的电压VH也会同样发生变动。由此，存在发生马达的转矩变动的可能性。因此，在步骤S12中判断为上臂导通控制中的情况下，处理进入步骤S13，禁止上臂导通控制并使电压转换器90工作。据此，电压VH稳定成目标值。其后，在步骤S14中启动EHC电源，将电力供给到EHC。另一方面，在步骤S12中判断为不是上臂导通控制中的情况下，如步骤S15所示，电压转换器90处于工作中。因此，电压VH通过电压转换器90而稳定，因此保持该状态而在步骤16中启动EHC电源100，将电力供给到EHC。在步骤Sll中判断为没有EHC的启动要求的情况下，处理进入步骤S17。在步骤S17中，使EHC电源100停止工作，中止向EHC的电力供给。另外，关于状态从有EHC的启动要求变化到没有要求时，因为在上次循环的步骤S13或者步骤S15中电压转换器90处于工作中，因此电压转换器90处于工作中的状态继续。因此，关于与使向EHC的电力供给停止相伴的电压VB的变动，也由于电压转换器90的工作，对电压VH的影响降低。并且，在步骤S18中允许电压转换器90的上臂导通控制。当步骤S14、S16、S18的任一方的处理结束时，在步骤S19中控制移至主程序。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。参照图9，首先在时刻tl以前，信号EHCON (表示EHC的工作要求)被控制为非激活(OFF)状态，电压转换器90被控制为上臂导通控制状态，EHC的通电被控制为断开状态，发动机也被控制为停止状态。在时刻tl，当信号EHCON从非激活状态变化到激活状态时，在时刻t2与该变化相应地电压转换器90的上臂导通控制被禁止，电压转换器90成为进行电压变换的状态。其后，在时刻t3，执行EHC的通电而对催化剂装置进行加热。然后，在时刻t4发动机被启动。此时催化剂已被充分加热，正常地发挥催化功能。时刻til以后表示信号EHCON从激活状态变化成非激活状态的情况。在时刻tll，发动机有可能处于运转中也有可能处于停止中。在发动机停止的情况下，因为与此相伴排气的排出也消失，所以不需要催化剂的加热，信号EHCON也变化为非激活状态。另外，即使发动机处于运转中，在由于排气的排热使得催化剂的温度能够维持的情况下，信号EHCON也变化为非激活状态。在时刻tll信号EHCON从激活状态变化到非激活状态时，与此对应地，首先在时刻tl2EHC的通电被控制为断开状态。此时，因为电压转换器90处于执行电压变换中，所以电压VH的电压变动得以抑制。其后，在时刻tl3，允许电压转换器90的上臂导通控制，根据此时的车辆的状态，执行上臂导通控制。如以上说明，在EHC开始工作时或者停止时，将电压转换器90控制为电压变换执行中，使得电压VH得以稳定，因此电动发电机MG1、MG2的转矩变动得以抑制。[实施方式I的变形例]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。如图10所示，在该变形例中，电压转换器90的工作暂时从上臂导通状态变更为电压变换状态之后，EHC的工作开始或者停止。 首先在时刻tl以前，信号EHCON (表示EHC的工作要求)被控制为非激活状态，电压转换器90被控制为上臂导通控制状态，EHC的通电被控制为断开状态。在时刻tl，信号EHCON从非激活状态变化到激活状态时，在时刻t2与该变化相应地电压转换器90的上臂导通控制被暂时禁止，电压转换器90成为进行电压变换的状态。其后，在时刻t3，执行EHC的通电而对催化剂装置进行加热。到此为止与图9中说明的情况相同。然后，在时刻t4，再次解除电压转换器90的上臂导通控制的暂时禁止，在时刻t4以后电压转换器90被控制为上臂导通控制状态。由此，能够在电压变化最大的EHC的状态变化时通过电压转换器90使电压VH稳定。然后，在之后的EHC通电中能够再次通过实施上臂导通控制来降低电压转换器90的开关损失。进而，在时刻tll，信号EHCON从激活状态变化到非激活状态时，与此对应地，首先在时刻tl2，电压转换器90的上臂导通控制被暂时禁止，电压转换器90成为进行电压变换的状态。其后，在时刻tl3，EHC的通电停止。其后，在时刻tl4允许电压转换器90的上臂导通控制，根据此时的车辆的状态执行上臂导通控制。如此，在EHC的通电状态从接通向断开、或者从断开向接通切换的情况下即使暂时使电压转换器90工作，也能够抑制由电压VH的变动引起的转矩变动。[实施方式2]图11是表示实施方式2的混合动力车辆IA的结构的图。图11所示的混合动力车辆1A，与图2中说明的混合动力车辆I的结构相比，没有电压转换器90这一点是大的不同点。即使是没有电压转换器90的结构，也能够通过变更变换器的控制，从而抑制转矩变动。参照图11，车辆IA包括作为主电源装置的蓄电装置70、马达驱动部75A、平滑电容器Cl、电动发电机MGl、MG2、EHC电源100和EHC150A。马达驱动部75包括平滑电容器CH、变换器60-1、60_2和电压传感器13。E⑶150A，在改变EHC电源100的状态的情况下，将马达驱动部75A预先控制成不容易引起转矩变动的状态。在图5中说明的变换器的控制方式中，正弦波PWM控制的控制性最好。因此，在以过调制PWM控制或矩形波电压控制方式进行控制的情况下，也可以将变换器控制的方式变更为正弦波PWM控制方式之后进行EHC的启动/停止。图12是用于说明在实施方式2中E⑶150A执行的控制的流程图。每隔一定时间或者当预定的条件成立时从预定的主程序调出并执行该流程图的处理。参照图11、12，首先当处理开始时，在步骤S51中E⑶150基于信号EHCON判断是否有EHC的启动要求。在步骤51中判断为有EHC的启动要求的情况下，处理进入步骤S52。在步骤S52中，判断变换器60-1、60-2中是否处于矩形波电压控制或者过调制PWM控制实施中。这些控制方式与正弦波PWM控制相比控制性差，因此在电压VH发生了变动时容易产生转矩变动。因此，在步骤52中判断为矩形波电压控制或者过调制PWM控制实施中的情况下，处理进入步骤S53，E⑶150A禁止矩形波电压控制以及过调制PWM控制，使变换器60_1、60-2运行。S卩，E⑶150A将图7的转速区域Al扩展到转速区域A2、A3来应用，以正弦波PWM控制方式使变换器60-1、60-2运行。由此，马达的控制性变好，因此能够将电压VB发生了变动时对马达控制产生的影响抑制得较小。其后，在步骤S54中，启动EHC电源100并将电力供给到EHC。另一方面，在步骤S52中判断为不处于矩形波电压控制或者过调制PWM控制实施中的情况下，如步骤S55所示，变换器60-1、60-2处于以正弦波PWM控制方式运行中。因此，保持该状态而在步骤56中启动EHC电源100并将电力供给到EHC。在步骤S51中判断为没有EHC的启动要求的情况下，处理进入步骤S57。在步骤S57中，使EHC电源100停止工作，中止向EHC的电力供给。然后，在步骤58中允许变换器60-1、60_2的矩形波电压控制以及过调制PWM控制。当步骤S54、S56、S58的任一方的处理结束时，在步骤S59中控制移至主程序。如此，即使在没有设置电压转换器的结构的情况下，也能够通过在EHC的状态变更前改变变换器的控制方式，从而使EHC的状态变更对马达的控制所产生的影响减小。另外，在实施方式2中，与实施方式I的图10中说明的情况同样，也可以暂时变更变换器的控制方式。另外，在具有电压转换器的结构中，也可以进行变换器的控制方式的变更来代替电压转换器的控制的变更。另外，也可以进行组合电压转换器的控制变更和变换器的变更。最后，再次参照附图概括本实施方式。参照图1，本实施方式的混合动力车辆具备发动机10 ;EHC140，其构成为可电加热，对发动机10的排气进行净化；车辆行驶用的马嗷(MGl或MG2);用于驱动马达(MGl或MG2)的马达驱动部75 ;蓄电装置70，其对马达驱动部75供给电源电压；EHC电源100，其从蓄电装置70接受电力，对EHC140供给加热用电力；和E⑶150，其控制马达驱动部75以及EHC电源100。ECU150，作为控制马达驱动部75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的变动的第2控制模式。E⑶150在对从EHC电源100向EHC140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。优选，马达驱动部75包括用于驱动马达(MGl或MG2)的变换器60 ;和设置在蓄电装置70和变换器60之间的电压转换器90。第I控制模式包括控制电压转换器90以将蓄电装置70的电源电压原样提供给变换器60的模式(上臂导通控制模式)。第2控制模式包括控制电压转换器90以将蓄电装置70的电源电压进行电压变换而提供给变换器60的模式。如图4所示，更优选，电压转换器90包括电抗器LI，其一端连接于蓄电装置70的 正极；和IGBT元件Ql，其设置在电抗器LI的另一端与变换器60的电源节点之间。E⑶150在第I控制模式下将IGBT元件Ql固定在导通状态，在第2控制模式下使IGBT元件Ql开
关动作。如图8、图9所示，更优选，E⑶150，在产生了加热EHC140的要求的情况下第I控制模式已被执行时，将马达驱动部75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EHC电源100向EHC140的电力供给。如图8、图9所示，更优选，E⑶150，在加热EHC140的要求已消失的情况下第2控制模式已被执行时，停止从EHC电源100向EHC140的电力供给，然后将马达驱动部75的工作模式从第2控制模式返回到第I控制模式。如图10所示，更优选，E⑶150，在产生了加热EHC140的要求的情况下第I控制模式已被执行时，将马达驱动部75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EHC电源100向EHC140的电力供给。如图10所示，更优选，E⑶150，在加热EHC140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75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EHC电源100向EHC140的电力供给。如图11、图12所示，优选，马达驱动部75包括用于驱动马达的变换器60 ;和设置在蓄电装置70和变换器60之间的电压转换器90。第I控制模式包括对变换器60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60进行正弦波脉冲宽度调制控制的模式。应该认为，本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求表示，包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。
权利要求
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控制模式下使开关元件(Ql)开关动作。
4.根据权利要求2所述的混合动力车辆，其中， 所述控制装置(150)，在产生了加热所述催化剂装置(140)的要求的情况下所述第I控制模式已被执行时，将所述马达驱动部(75)的工作模式从所述第I控制模式变更为所述第2控制模式，然后开始从所述催化剂用电源装置(100)向所述催化剂装置(140)的电力供5口 O
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆，其中， 所述控制装置(150)，在加热所述催化剂装置(140)的要求已消失的情况下所述第2控制模式已被执行时，停止从所述催化剂用电源装置(100)向所述催化剂装置(140)的电力供给，然后将所述马达驱动部(75)的工作模式从所述第2控制模式返回到所述第I控制模式。
6.根据权利要求2所述的混合动力车辆，其中，所述控制装置(150)，在产生了加热所述催化剂装置(140)的要求的情况下所述第I控制模式已被执行时，将所述马达驱动部(75)的工作模式暂时从所述第I控制模式变更为所述第2控制模式，然后开始从所述催化剂用电源装置(100)向所述催化剂装置(140)的电力供给。
7.根据权利要求6所述的混合动力车辆，其中， 所述控制装置(150)，在加热所述催化剂装置(140)的要求已消失的情况下所述第I控制模式已被执行时，将所述马达驱动部(75)的工作模式暂时从所述第I控制模式变更为所述第2控制模式，然后停止从所述催化剂用电源装置(100)向所述催化剂装置(140)的电力供给。
8.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控制模式包括对所述变换器(60)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， 所述第2控制模式包括对所述变换器(60)进行正弦波脉冲宽度调制控制的模式。
全文摘要
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)。
文档编号B60K6/445GK102762427SQ20108006411
公开日2012年10月31日 申请日期2010年2月19日 优先权日2010年2月19日
发明者洪远龄 申请人:丰田自动车株式会社