專利名稱:混合動力車輛的制作方法
技術領域:
本發明涉及混合動力車輛,特別是涉及具備可與通過低電流的第一 外部連接部連接的第 一連接部和可與可通過高于第 一連接部的電流的 電流的第二外部連接部連接的第二連接部的混合動力車輛。
背景技術:
一直以來,提出了各種考慮環境的混合動力汽車等。而且,例如,
在日本特開平8-154307號公報中提出的混合動力汽車中,提出有如下 的混合動力汽車駕駛員進行引導以不依賴于內燃機而進行行駛,從而 實現抑制大氣污染。
而且,在日本特開2000-354331號^^艮所記載的充電裝置中,記載 有具備從100V商用電源進行充電的充電單元和從200V商用電源進行 充電的充電單元的車輛。
在該車輛中,在i殳于車輛的端口上可連接100V商用電源,能夠對 蓄電池進行充電。并且,在用200V商用電源進行充電時,通過將200V 商用電源連接到與車輛分開設置的地上側充電器,并將地上側充電器連 接到車輛的端口來進行充電。
此外,在"東京電力用業務用電気自動車(D共同開発(D開始^o"T、 (平成17年9月2日、東京電力株式會社 富士重工業株式會社)"的論文 中提出有如下的電動汽車可將100V的交流電流變換成400V直流電 流對車載充電器進行充電,并且可將200V的交流電流變換成400V直 流電流對鋰離子電池進行充電。
然而,在日本特開平8-154307號公:報記載的混合動力車輛中,未記 載用于從兩個電壓不同的電源進行充電的方法。
另外,在日本特開2000-354331號^iS報所記載的車輛中,未明確記 載連接100V商用電源的連接器的位置,和借助于地上側充電器連接200V商用電源的端口的位置分別在車輛的哪個位置。
在"東京電力用業務用電気自動車0共同開発0開始^o。T"的論文 中記載的電動汽車中,連接100V商用電源的連接部和連接200V商用 電源的連接部的位置,均設在車輛主體的后方端部。
然而,在混合動力車輛中,與電動汽車不同,在混合動力車輛內搭 載有成為高溫的發動機,由于與該發動機的位置關系,需要對各端口、 連接器實施耐熱處理。特別是,對于流動高電流側的端口完全實施耐熱 處理是非常困難的。關于這樣的問題,在上述論文和上述專利文獻中沒 有任何提示。
發明內容
本發明是鑒于上述那樣的問題而完成的,其目的在于,提供一種具備 可連接低電流通過的第 一外部連接部的第一連接部,和可連接高電流通過 的第二外部連接部的第二連接部的混合動力車,實現了降低第二連接部所
要求的耐熱條件。
本發明涉及的混合動力車輛,具備可產生動力的內燃機;可產生驅 動車輪的動力的電機;可容納電機和內燃機的驅動機構容納室;可蓄存用 于驅動電機的電力的蓄電器,而且具備第一連接部,其被i殳置為可與第 一外部連接部連接,可將電力供給到蓄電器或/并且可將蓄電器所蓄積的電 力供給到外部;第二連接部,其被設置為可與第二外部連接部連接,并被 設成可將電力供給到蓄電器或/并且可將蓄電器所蓄積的電力供給到外部, 并被設置為比第一連接部遠離驅動機構容納室,其中,第二外部連接部可 通過高于第一外部連接部的電流。
優選為,還具備可容納乘員的乘員容納室,驅動機構容納室相對于乘 員用容納室,位于行進方向前方側,第一連接部被設置在比第二連接部靠 近前方的行進方向前方側,通過電機與蓄電器連接。
優選為,還具備變換器,該變換器可對從上述第二連接部供給的電力 進行變換并供給到蓄電器,或/并且可對從蓄電器供給的電力進行變換并供 給到第二連接部,第二連接部通過變換器與蓄電器連接,蓄電器相對于驅 動機構容納室被設置在行進方向后方側。優選為,上述第一連接部被設置在位于行進方向前方側的前端面,第
二連接部被i更置在位于行進方向后方側的后端面。
優選為,上述電機包括第一電機,其具有第一多相繞組和第一多相 繞組的第一中性點;第二電機,其具有第二多相繞組和第二多相繞組的第 二中性點,第一連接部包括與第一中性點連接的第一布線、和與第二中 性點連接的第二布線。而且,混合動力車輛還具備第一逆變器,其可將 來自蓄電器的電力供給到第一電機;第二逆變器,其可將來自蓄電器的電 力供給到第二電機;逆變器控制部,其控制第一及第二逆變器,逆變器控 制部可控制第一及第二逆變器,以使將從第一連接部供給到第一及第二中 性點的交流電變換為直流電并供給到蓄電器,或/并且可控制第 一及第二逆 變器,以4吏將從蓄電器供給到第一及第二逆變器的直流電流變換為交流電 流并從第 一連接部供給到外部負載。
優選為,上述電機包括第一電機,其具有第一多相繞組和該第一多 相繞組的第一中性點;第二電機,其具有第二多相繞組和該第二多相繞組 的第二中性點。而且,上述第一連接部包括與第一中性點連接的第一布 線、和與第二中性點連接的第二布線。此外,混合動力車輛還具備第一 逆變器,其可將來自蓄電器的電力供給到上述第一電機;第二逆變器,其 可將來自蓄電器的電力供給到第二電機;逆變器控制部,其控制第一及第 二逆變器。上述逆變器控制部,可控制第一及第二逆變器,以使將通過第 一連接部從車輛外部供給到第 一及第二中性點的交流電變換為直流電并 向蓄電裝置輸出。
另外,也可以將上述構成中的兩個以上的構成適宜組合。
根據本發明涉及的混合動力車輛,由于在遠離成為高溫的內燃機的位 置設置連接高電流的電流通過的第二外部連接部的第二連接部,因此可以 抑制內燃機產生的熱到達第二連接部,并可以降低對第二連接部實施耐熱 處理的必要性。
圖l是從實施方式涉及的混合動力車輛的前方側觀察的立體圖。 圖2是從實施方式涉及的混合動力車輛的后方側觀察的立體圖。
6圖3是表示車輛主體的車身的立體圖。 圖4是表示混合動力車輛的簡略構造的框圖。 圖5是外部充電時的混合動力車輛的簡略框圖。 圖6是蓄電池充電時的混合動力車輛的簡略框圖。
具體實施例方式
利用圖1到圖6,說明本實施方式涉及的混合動力車輛100。另外,對 于相同或相當的構成,標iH4目同符號并省略其說明。圖l是從本實施方式 涉及的混合動力車輛100的前方側觀察的立體圖。圖2是從后方側觀察的 立體圖。
在該圖1和圖2中,混合動力車輛100具備由車身和外裝部件構成 的車輛主體200,和分別在車輛主體200的前方側和后方側各i殳置一對的 前輪2F、后輪2R。
車輛主體200具備發動機室ER,其設置在混合動力車輛100的 行進方向前方側;乘員容納室CR,其相對于該發動機室ER,位于行進 方向D后方側,可容納乘員;行李室LR,其相對于乘員容納室CR位于 行進方向D后方側。
圖3是表示車輛主體200的車身500的立體圖。如該圖3所示,作 為車輛主體200的車身500,例如,采用承載式車身(monocoque body )。 該車身500,具備前壁部550,其設在行進方向D的前面側,用于規 定發動機室ER;規定乘員容納室CR的容納壁部560;后方壁部570, 其相對于該容納壁部560,被設置在車輛主體200的行進方向D后方側。
在該車身500的側面,形成有與乘員容納室CR連通,乘員可出入 的開口部212L、 212R。在這樣構成的車身500的表面,安裝固定多個 外裝部件,從而形成車輛主體200。
作為外裝部件,例如,如圖1和圖2所示,在圖l中,具備設于 車輛主體200的前面側的前面部310;設于該前面部310的下側的前保 險杠300;設置成覆蓋圖3所示的前壁部550的側面的前翼子板301; 可開閉地i殳置開口部212L、 212R的前門312和后門313。另外,作為外裝部件,具備作為發動機室ER的上蓋的發動機罩 307;相對于后門313設置在行進方向D后方側的后翼子板303;設置 在后翼子板303的下方的后保險杠304。
在乘員容納室CR中,設置有操作混合車輛100的駕駛席DR、 相對于駕駛席在混合動力車輛100的寬度方向上相鄰的輔助席、設置在 該輔助席及駕駛席DR的后側的后部座席。在該圖l所示的例中,駕駛 席DR,相對于在行進方向D延伸的混合動力車輛100的中心線O而偏 置于混合動力車輛100的右側面(一方的側面)IOOA側。
而且,如圖1所示,在位于乘員容納室CR內的后部座席下的部分, 設置有容納汽油等液體燃料的油箱201 ,在后部座席的行進方向D后方, 配置燃料電池或大容量的電容器等蓄電池(蓄電器)B。這樣,蓄電池 B,相對于發動機室ER位于行進方向D后方側。另外,設置成,能夠 通過i殳置成可連接加油連接器191的加油部213對油箱201加油。而且, 加油部213,具備可接受加油連接器191的噴嘴的噴嘴接受部215、 連接該噴嘴接受部215和油箱201的加油管214、可轉動設置的蓋部 213A。
在該發動機室ER內容納有產生驅動前輪2F的動力的內燃機的發 動機(內燃機)4,和變速驅動橋TR。變速驅動橋TR包括電機MGl, 其可產生驅動前輪2F的動力;MG2,其借助于來自發動機4的動力可 作為發電機發揮功能;升壓轉換器20,其將來自蓄電池B的電力升壓; 逆變器30、 40,其將來自升壓轉換器20的直流電變換為交流電并供給 到電機MG1、 MG2;由行星齒輪等形成的動力分配機構3;將動力傳 遞到與前輪2F連接的軸的減速器1。
發動機4,相對于中心線O偏置于側面IOOA側,變速驅動橋TR, 偏置于側面100B側。因此,在將發動機4和變速驅動橋TR看成一體 時的重心,位于中心線O上或其附近,由此取得混合動力車輛100的寬 度方向的平衡。
此外,蓄電池B及油箱201的重心,均位于中心線O上或其附近。 圖4,是表示混合動力車輛100的筒略構造的框圖。在此,如圖1、圖2及圖4所示,在混合動力車輛100中,設置有 例如,低電壓用充電/供電部90 (第一連接部),其連接與100V的商用 電源連接的連接器(第一外部連接部)1卯A;例如,高電壓用充電/供 電部210 (第二連接部),其連接連接器(第二外部連接部)1卯B,該 連接器190B通過高于在連接器1卯A中流通的電流的電壓高達200V的 電流。
在此,連接器1卯A、 1卯B均包括充電用連接器,其將電力供給 到蓄電池B對蓄電池B充電;外部供電用連接器,其將車輛搭載的蓄 電池B內蓄存的電力供給到外部的蓄電池等。此外,連接器1卯A、 1卯B 均包括兼具上述充電用連接器及供電用連接器功能的充電/供電用連 接器。
另外,在連接器190A和低電壓用充電/供電部90之間授受電力的方 法,和在連接器1卯B和高電壓用充電/供電部210之間授受電力的方法, 可以是各連接器190A、 1卯B的至少一部分,與各供電/充電部的至少一 部分直接接觸的接觸式(導電),還可以是非接觸式(非導電)。
在圖2中,高電壓用充電/供電部210具備可連接連接器1卯B的 插座部211、覆蓋該插座部211且可開閉的蓋部件210A、與插座部211 連接的布線216。
而且,高電壓用充電/供電部210,設置在比發動機室ER靠近后方 的行進方向D后方側。
由于將高電壓用充電/供電部210配置在這樣的位置,因而能夠降低 來自發動機4的熱帶給高電壓用充電/供電部210帶來的影響。因此, 無需對該高電壓用充電/供電部210實施耐熱對策,而可以實現生產成 本的低廉化。此外,可以抑制因熱造成的損傷,并可以抑制發生漏電等。
在此,由于在高電壓用充電/供電部210內通過的電流,高于在低電 壓用充電/供電部卯內通過的電流,因此在同程度地確保耐熱性,并抑 制發生漏電等弊病的情況下,低電壓用充電/供電部90可以容易地確保 耐熱性。
如圖3所示,高電壓用充電/供電部210具有與變壓器等非接觸式變換器230接觸的布線216,并也利用布線與變換器230和蓄電池B連 接。于是,高電壓用充電/供電部210,通過變換器230與蓄電池B連接。 另外,在本實施方式中,作為變換器是采用了非接觸式(導電式),然 而不限于此,也可以采用接觸式(導電式)的變換器。此外,可將從高 電壓用充電/供電部210供給的交流電流變換為直流電流,并且變換電 壓后供給到蓄電池B。另外,該變換器230,可將來自蓄電池B的直流 電流變換為交流電流,并且變換電壓后供給到高電壓用充電/供電部 210。
蓄電池B,如上所述位于比發動機室ER靠近后方的行進方向D后 方側,變換器230位于蓄電池B的周圍,優選配置在蓄電池B的上面 上。于是,由于高電壓用充電/供電部210、變換器230和蓄電池B均相 對于發動機室ER位于行進方向D后方側,因此高電壓用充電/供電部 210與變換器230之間的布線長,以及變換器230和蓄電池B之間的布 線長均可以降低。這樣,由于可以縮短各布線長,因此可以實現提高針 對蓄電池B的充電效率,并且可以實現降低產生的噪聲。
另外,由于蓄電池B被配置在比發動機室ER靠近后方的行進方向 D后方側,因此即4吏從混合動力車輛100的前面部側施加外力,也可以 抑制向對抗沖擊力的能力較弱的蓄電池B施加大的沖擊力的情況。
于是,由于可以使用比一般家庭用電源的100V高的高電壓的電流, 對蓄電池進行充電,因此可以在短時間內完成蓄電池B的充電。
另外,也可以通過高電壓用充電/供電部210向外部負載供給蓄電池 B中蓄存的電力。由此,可以用短時間完成外部蓄電器的充電作業。
在圖1中,低電壓用充電/供電部90具備連接連接器1卯A的插座 部91、以覆蓋該插座部91的方式設置的蓋部件卯A、連接到插座部91 和電機MG1、 MG2的布線92A、 92B。
如上所述,低電壓用充電/供電部90,由于與高電壓用充電/供電部 210相比通過的電流的電壓低,因此,對于確保耐熱性來抑制漏電,可 以比較容易地確保耐熱性。因此,低電壓用充電/供電部90被配置在比 高電壓用充電/供電部210接近發動機室ER側的位置。此外,使低電壓用充電/供電部卯,比高電壓用充電/供電部210接 近行進方向D前方側。具體而言,在車輛主體200中的規定發動機室 ER的部分或者其附近配置低電壓用充電/供電部卯。由此,可以降低低 電壓用充電/供電部90與電機MG1、 MG2之間的布線長。
這樣,通過縮短低電壓用充電/供電部90與電機MG1、 MG2之間 的布線長,可以降低噪聲的產生,并且可以實現對蓄電池B的充電效率 及對外部負載(外部蓄電器)的充電效率的提高。
在此,由于布線92A、 92B與容納于發動機室ER內的電機MG1、 MG2連接,因此至少對布線92A、 92B的至少一部分實施耐熱處理。
而且,在圖l等所示的例中,低電壓用充電/供電部90被設置在混 合動力車輛100中的位于行進方向D前方側的前面部310,高電壓用充 電/供電部210被i殳置在位于行進方向D后方側的后保險杠304。由此, 低電壓用充電/供電部90接近電機MG1、 MG2,并且,高電壓用充電/ 供電部210接近蓄電池B。
即,通過將高電壓用充電/供電部210設置在遠離發動機室ER的位 置,將比高電壓用充電/供電部210更易于實施耐熱處理的低電壓用充 電/供電部卯,配置在發動機室ER的周圍或附近,因此可以實現制造 成本的低廉化及減低各布線長的長度。
因此,如本實施方式那樣,在發動機室ER位于混合動力車輛100 的行進方向前方側的情況下,在混合動力車輛100中,低電壓用充電/ 供電部卯相對于開口部212L、 212R位于行進方向D前方側,高電壓 用充電/供電部210相對于開口部212L、 212R位于行進方向D后方側 即可。
在此,已知, 一般地,在混合動力車輛100中,長年使用的結果, 與外部有接觸傾向的部分為混合動力車輛中的各角部。
而且,低電壓用充電/供電部卯,位于前面部310或前保險杠300 的、混合動力車輛IOO的寬度方向的中央部及其附近。此外,高電壓用 充電/供電部210,也位于后保險杠304的、混合動力車輛100的寬度方 向的中央部。
ii因此,在使用混合動力車輛100的過程中,可以抑制高電壓用充電/ 供電部210及低電壓用充電/供電部卯與外部的部件接觸而損傷的情 況。
另外,已知,使用的結果,大多混合動力車輛100損傷的部分是位 于前面部310、前保險杠300及后保險杠304的與駕駛席DR相反一側 的位置的角部。
因此,低電壓用充電/供電部卯,也可以配置在前面部310及前保險 杠300的、位于駕駛席DR側的角部與寬度方向的中央部之間的位置的 區域。此外,高電壓用充電/供電部210,也可以配置在后保險杠304的、 位于駕駛席DR側的角部與寬度方向的中央部之間的位置的部分。
通過將低電壓用充電/供電部卯及高電壓用充電/供電部210配置在 這樣的位置,從而可以降低低電壓用充電/供電部卯及高電壓用充電/ 供電部210的損傷。
此外,在駕駛員進行對蓄電池B的充電作業以及將蓄電池B蓄存的 電力向外部負載供電的供電作業時,可以在低電壓用充電/供電部90及 高電壓用充電/供電部210接近駕駛席DR的狀態下開始作業。
圖5是本實施方式的混合動力車輛100的筒略框圖。4吏用該圖5, 對通過連接器1卯A將蓄電池B所蓄存的直流電向外部負載供電的方法 進行說明。
蓄電池B的正電極與正極線PL1連接,蓄電池B的負電極與負極 線NL1連接。電容器C1連接在正極線PL1和負極線NL1之間。升壓 轉換器20連接在正極線PL1和負極線NL1及正極線PL2和負極線NL2 之間。電容器C2連接在正極線PL2和負極線NL2之間。逆變器30連 接在正極線PL2及負極線NL2和電機MG1之間。逆變器40連接在正 極線PL2及負極線NL2和電機MG2之間。
電機MG1具備作為定子線圏的三相線圏11,電機MG2具備作為 定子線圏的三相線圏12。
升壓轉換器20包括電抗器Ll、 NPN晶體管Ql、 Q2,和二極管Dl、 D2。電抗器Ll的一端與正極線PL1連接,另一端與NPN晶體管Ql和NPN晶體管Q2的中間點連接,即,連接在NPN晶體管Ql的發射 極和NPN晶體管Q2的集電極之間。NPN晶體管Ql、 Q2,串聯地連 接在正極線PL1和負極線NL1、 NL2之間。而且,NPN晶體管Ql的 集電極與逆變器30、 40的正極線PL2連接,NPN晶體管Q2的發射極 與負極線NL1、 NL2連接。另外,在各NPN晶體管Q1、 Q2的集電極 -發射極之間,分別配置有使電流從發射極側流向集電極側的二極管Dl、 D2。
逆變器30,由U相橋臂31、 V相橋臂32及W相橋臂33構成。U 相橋臂31、 V相橋臂32及W相橋臂33,并聯設置在正極線PL2與負 極線NL2之間。
U相橋臂31由串聯連接的NPN晶體管Q3、 Q4構成,V相橋臂32 由串聯連接的NPN晶體管Q5、 Q6構成,W相橋臂33由串聯連接的 NPN晶體管Q7、 Q8構成。另外,在各NPN晶體管Q3 Q8的集電極 -發射極之間,分別連接有使電流從發射極側流向集電極側的二極管 D3~D8。
逆變器30的各相橋臂的中間點,與電機MG1所包含的三相線圏11 的各相線圏的各相端連接。即,電機MG1是三相永磁電機,構成為U、 V、 W相三個線圏的一端共同連接于中性點Ml,且U相線圏的另一端 連接于NPN晶體管Q3、 Q4的中間點,V相線圏的另一端連接于NPN 晶體管Q5、 Q6的中間點,W相線圏的另一端連接于NPN晶體管Q7、 Q8的中間點。
逆變器40與逆變器30并聯地連接在電容器C2的兩端。而且,逆 變器40,由U相橋臂41、 V相橋臂42及W相橋臂43構成。U相橋臂 41、 V相橋臂42及W相橋臂43,并聯設置在正極線PL2與負極線NL2 之間。
U相橋臂41由串聯連接的NPN晶體管Q9、 Q10構成,V相橋臂 42由串聯連接的NPN晶體管Qll、 Q12構成,W相橋臂43由串聯連 接的NPN晶體管Q13、 Q14構成。NPN晶體管Q9 ~ Q14分別相當于 逆變器30的NPN晶體管Q3~Q8。即,逆變器40由與逆變器30同樣 的構成而構成。而且,在NPN晶體管Q9~Q14的集電極-發射極之間,分別連接有使電流從發射極側流向集電極側的二極管D9 ~ D14。
逆變器40的各相橋臂的中間點與電機MG2所包含的三相線圏12 的各相線圏的各相端連接。即,電機MG2也是三相永磁電機,構成為, U、 V、 W相三個線圏的一端共同連接于中性點M2,且U相線圏的另 一端連接于NPN晶體管Q9、 Q10的中間點,V相線圏的另一端連接于 NPN晶體管Qll、 Q12的中間點,W相線圏的另一端連接于NPN晶體 管Q13、 Q14的中間點。
蓄電池B由鎳氫或鋰離子等二次電池構成。電壓傳感器10檢測從 蓄電池B輸出的蓄電池電壓Vb,并將該檢測出的蓄電池電壓Vb向控 制裝置70輸出。根據來自控制裝置70的信號SE系統繼電器SR1、 SR2 被導通/截止。更具體而言,系統繼電器SR1、 SR2,由于來自控制裝置 70的H (高邏輯電平)電平的信號SE導通,由于來自控制裝置70的L (低邏輯電平)電平的信號SE截止。電容器C1對從蓄電池B供給的 直流電壓進行平滑,并將該平滑后的直流電壓向升壓轉換器20供給。
升壓轉換器20將從電容器Cl供給的直流電壓升壓后向電容器C2 供給。更具體而言,若升壓轉換器20從控制裝置70接受到了信號PWC, 則與NPN晶體管Q2由于信號PWC而導通的期間相應,將直流電壓升 壓后供給到電容器C2。這種情況下,NPN晶體管Ql由于信號PWC 導通。另外,升壓轉換器20,與來自控制裝置70的信號PWC相應, 將借助于電容器C2從逆變器30和/或40供給的直流電壓降壓后,對蓄 電池B進行充電。
電容器C2將來自升壓轉換器20的直流電壓進行平滑,并將該平滑 后的直流電壓向逆變器30、 40供給。電壓傳感器13檢測電容器C2兩 端的電壓、即升壓轉換器20的輸出電壓Vm (相當于針對逆變器30、 40的輸入電壓。以下相同。),并將該檢測出的輸出電壓Vm向控制裝 置70輸出。
若從電容器C2供給了直流電壓,則,逆變器30基于來自控制裝置 70的信號PWM1,將直流電壓變換為交流電壓來驅動電機MG1。由此, 電機MG1以產生由轉矩指令值TR1指定的轉矩的方式被驅動。另外, 逆變器30,在搭載了動力輸出裝置的混合動力車輛的再生制動時,基于來自控制裝置70的信號PWM1,將電機MG1發電的交流電壓變換為 直流電壓,并將該變換后的直流電壓借助于電容器C2向升壓轉換器20 供給。另外,這里所說的再生制動包括伴隨駕駛混合動力汽車的駕駛 員進行了腳制動器操作時的再生發電的制動,和未操作腳制動器而通過 在行駛中關閉了油門踏板進行再生發電的同時使車輛減速(或者中止加 速)的情況。
此外,逆變器30與來自控制裝置70的信號PWM1相應驅動電機 MG1,以能夠從低電壓用充電/供電部卯輸出商用電源用的交流電壓 VAC。
若從電容器C2供給了直流電壓,則,逆變器40基于來自控制裝置 70的信號PWM2將直流電壓變換為交流電壓來驅動電機MG2。由此, 電機MG2以產生由轉矩指令值TR2指定的轉矩的方式被驅動。另夕卜, 逆變器40,在搭載了動力輸出裝置的混合動力汽車的再生制動時,基于 來自控制裝置70的信號PWM2,將電機MG2發電的交流電壓變換為 直流電壓,并將該變換后的直流電壓借助于電容器C2向升壓轉換器20 供給。
此外,逆變器40,與來自控制裝置70的信號PWM2相應驅動電機 MG2,以能夠從低電壓用充電/供電部卯的布線92A、 92B輸出商用電 源用的交流電壓VAC。
電流傳感器14檢測流入電機MG1的電機電流MCRT1,并將該檢 測出的電機電流MCRT1向控制裝置70輸出。電流傳感器15,檢測流 入電機MG2的電機電流MCRT2,并將該檢測出的電機電流MCRT2 向控制裝置70輸出。
低電壓用充電/供電部90,包括一次線圏51和二次線圏52。 一次線 圏51連接在電機MG1所包含的三相線圏11的中性點Ml與電機MG2 所包含的三相線圏12的中性點M2之間。而且,低電壓用充電/供電部 90,將電機MG1的中性點Ml與電機MG2的中性點M2之間產生的交 流電壓,變換為商用電源用的交流電壓VAC,并從低電壓用充電/供電 部卯輸出。
圖6是本實施方式的混合動力車輛100的簡略框圖。利用該圖6,
15說明將100V交流電流從連接器190A供給到蓄電池B,對蓄電池B進 行充電的方法。在圖6中,在由三相橋電路構成的各逆變器30、 40中, 六個晶體管的導通/截止的組合存在八種方式。該八種開關方式中的兩種 相間電壓為零,將這樣的電壓狀態被稱為零電壓矢量。對于零電壓矢量, 可以認為,上橋臂的三個晶體管是相互相同的開關狀態(全導通或全截 止),另外,可以認為下橋臂的三個晶體管也是相互相同的開關狀態。 因此,在該圖6中,將逆變器30的上橋臂的三個晶體管統一表示為上 橋臂30A,將逆變器30的下橋臂的三個晶體管統一表示為下橋臂30B。 同樣,將逆變器40的上橋臂的三個晶體管統一表示為上橋臂40A,將 逆變器40的下橋臂的三個晶體管統一表示為下橋臂40B。
如圖6所示,可以將該零相等價電路,看成將通過連接器1卯A的 電力輸入線ACL1、 ACL2提供到中性點Ml、 M2的單相交流電作為輸 入的單相PWM轉換器。因此,通過在各個逆變器30、 30中改變零電 壓矢量,使逆變器30、 40作為單相PWM轉換器的橋臂而工作,如此 來進行開關控制,從而可以將從電力輸入線ACL1、 ACL2輸入的交流 電變換成為直流電,并向正極線PL2輸出。借助于電容器C2將該變換 后的直流電壓向升壓轉換器20供給,對蓄電池B進行充電。
在本實施方式中,對適用于具有承載式車身的混合動力車輛的情況 進行了說明,然而不限于此。例如,也可以適用于具有帶架車身的混合 動力車輛。
另外,在本實施方式中,對于混合動力形式中的所謂的串聯并聯式 混合進行了說明,然而不限于該形式。即,也可以適用于具備作為需要 加油的內燃機的發動機,和利用該發動機發電的電力或/和蓄電池蓄存 的電力驅動車輪的行駛用電機的混合動力形式(串聯式混合)。此外, 也可以適用于發動機和電機均能夠將動力輸出到驅動軸的并聯式混合。
在此,在本實施方式涉及的混合動力車輛中,作為借助于低電壓充 電/供電部卯的針對蓄電池B的充電方法以及外部供電方法,采用了使 用電機MG1、 MG2的中性點M1、 M2的方法,然而不限于此。也可以 設置具有逆變器功能和DC/DC轉換器功能的充電/供電專用裝置,并用 充電/供電專用裝置,進行充電/供電。如上所述,對本發明的實施方式進行了說明,然而本次所公開的實 施方式,應認為所有的點是例示而不是限制的內容。本發明的范圍,由 權利要求來表示,且意味著包括與權利要求等同的含義以及在其范圍內 的所有的變更。
產業上的可利用性
本發明,可以適用于混合動力車輛,特別是,優選適用于具備可與 通過低電流的第一外部連接部連接的第一連接部和可與可通過高于第 一連接部的電流的電流的第二外部連接部連接的第二連接部的混合動 力車輛。
權利要求
1.一種混合動力車輛,具備可產生動力的內燃機(4);可產生驅動車輪的動力的電機(MG1、MG2);可容納上述電機(MG1、MG2)和上述內燃機(4)的驅動機構容納室(ER);可蓄存用于驅動上述電機的電力的蓄電器(B);第一連接部(90),其被設置為可與第一外部連接部(190A)連接,可將電力供給到上述蓄電器(B)或/并且可將上述蓄電器(B)所蓄積的電力供給到外部;第二連接部(210),其被設置為可與第二外部連接部(190B)連接,并被設成可將電力供給到上述蓄電器(B)或/并且可將上述蓄電器(B)所蓄積的電力供給到外部,并被設置為比上述第一連接部(90)遠離上述驅動機構容納室(ER),其中,上述第二外部連接部(190B)可通過高于上述第一外部連接部(190A)的電流。
2. 根據權利要求l所述的混合動力車輛,其中, 還具備可容納乘員的乘員容納室(CR),上述驅動機構容納室(ER),相對于上述乘員用容納室(CR),位于 行進方向(D)前方側,上述第一連接部(卯),被設置在比上述第二連接部(210)靠近前方 的行進方向(D)前方側,通過上述電機(MG1、 MG2)與上述蓄電器(B) 連接。
3. 根據權利要求2所述的混合動力車輛,其中,還具備變換器(230 ),該變換器(230 )可對從上述第二連接部(210 ) 供給的電力進行變換并供給到上述蓄電器(B ),或/并且可對從上述蓄電器 (B)供給的電力進行變換并供給到上述第二連接部(210 ),上述第二連接部(210),通過上述變換器(230)與上述蓄電器(B) 連接,上述蓄電器(B),相對于上述驅動機構容納室(ER)被設置在行進 方向(D)后方側。
4. 根據權利要求2所述的混合動力車輛,其中, 上述第一連接部(90)被設置在位于行進方向(D)前方側的前端面,上述第二連接部(210)被設置在位于行進方向(D)后方側的后端面。
5. 根據權利要求l所述的混合動力車輛,其中,上述電機(MG1、 MG2)包括第一電機(MG1),其具有第一多相繞組(11)和上述第一多相繞組(11) 的第一中性點(Ml);第二電機(MG2),其具有第二多相繞組(12)和上述第二多相繞組(12) 的第二中性點(M2),上述第一連接部(90)包括與上述第一中性點(Ml)連接的第一布 線(92A)、和與上述第二中性點(M2)連接的第二布線(92B), 上述混合動力車輛還具備第一逆變器(30),其可將來自上述蓄電器(B)的電力供給到上述第 一電機(MG1);第二逆變器(40),其可將來自上述蓄電器(B)的電力供給到上述第 二電機(MG2);逆變器控制部(70),其控制上述笫一及第二逆變器(30、 40), 上述逆變器控制部(70),可控制上述第一及第二逆變器(30、 40), 以使將從上述第一連接部(90)供給到上述第一及第二中性點(Ml、 M2) 的交流電變換為直流電并供給到上述蓄電器(B ),或/并且可控制上述第一 及第二逆變器(30、 40),以使將從上述蓄電器(B)供給到上述第一及第 二逆變器(30、 40)的直流電流變換為交流電流并從上述第一連接部(卯) 供給到外部負載。
6.根據權利要求l所述的混合動力車輛,其中,上述電機(MG1、 MG2)包括第一電機(MG1),其具有第一多相 繞組(11)和該第一多相繞組(11)的第 一中性點(Ml);第二電機(MG2 ), 其具有第二多相繞組(12)和該第二多相繞組(12)的第二中性點(M2),上述第一連接部(90)包括與上述第一中性點(Ml)連接的第一布 線(92A)、和與上述第二中性點(M2)連接的笫二布線(92B),上述混合動力車輛還具備第一逆變器(30),其可將來自上述蓄電器(B)的電力供給到上述第 一電機(MG1);第二逆變器(40),其可將來自上述蓄電器(B)的電力供給到上述第二電機(MG2);逆變器控制部(70),其控制上述笫一及第二逆變器(30、 40), 逆變器控制部(70),可控制上述第一及第二逆變器(30、 40),以使將通過上述第一連接部(卯)從車輛外部供給到上述第一及第二中性點 (Ml、 M2)的交流電變換為直流電并向上述蓄電裝置(B)輸出。
全文摘要
混合動力車輛(100),具備可產生動力的內燃機(4);可產生動力的電機(MG1、MG2);可容納電機(MG1、MG2)和內燃機(4)的驅動機構容納室(ER);蓄電器(B);第一連接部(90),其被設置為可與第一外部連接部(190A)連接,可將電力供給到蓄電器(B);第二連接部,其被設置為可與第二外部連接部連接,可將電力供給到蓄電器(B),并設置為比第一連接部(90)遠離驅動機構容納室(ER),其中,第二外部連接部可通過高于第一外部連接部(190A)的電流。
文檔編號B60K6/40GK101626915SQ200880007129
公開日2010年1月13日 申請日期2008年2月18日 優先權日2007年3月7日
發明者相馬貴也, 藤竹良德 申請人:豐田自動車株式會社