CN111204230A

CN111204230A - 动力传动系统

Info

Publication number: CN111204230A
Application number: CN201910958448.7A
Authority: CN
Inventors: 斋藤洋孝; 岩田秀一; 林笃史
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-11-21
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2020-05-29
Anticipated expiration: 2039-10-10
Also published as: US10958196B2; US20200161997A1; JP2020082959A; CN111204230B; JP7139910B2

Abstract

本发明涉及动力传动系统。所述动力传动系统包括：电动机，其用于驱动车辆；电池；内燃机；发电机；电机逆变器，其被并联连接到电池并且将电池的DC电力转换成AC电力并将该AC电力供应给电动机；发电机逆变器，其被并联连接到电池，并且将由发电机生成的AC电力转换成DC电力并且将该DC电力供应给电池；以及控制装置。其被配置成在电池的充电率不大于第一阈值并且与电机逆变器的操作相关联地生成的并且流入电池的纹波电流不小于第二阈值的情况下，不为使用发电机进行发电而启动内燃机。

Description

动力传动系统

技术领域

本发明涉及一种动力传动(powertrain)系统，并且更具体地，涉及一种装配有用于驱动车辆的电动机、用于使用内燃机的动力来生成电力的发电机以及经由相应的逆变器并联连接到电动机和发电机中的每一个的电池的动力传动系统。

背景技术

例如，JP 2014-050303A公开一种电动车辆，其装配有用于车辆行驶的电动机、电池、逆变器、电容器和控制装置。详细地，电池向电动机供应电力。逆变器将电池的直流(DC)电力转换为交流(AC)电力并将AC电力供应给电动机。电容器连接在逆变器的输入端子的正极与负极之间。基于此，控制装置被配置成基于在逆变器和电动机之间流动的电流、逆变器的调制比和逆变器的输入电压估计电容器的纹波电流，并且基于估计的纹波电流估计由电容器生成的热量。此处所提及的“电容器的纹波电流”指代与逆变器的开关元件的操作相关联地生成以流入电容器并且从电容器流出的纹波电流。

发明内容

已知一种动力传动系统，该动力传动系统不仅包括被配置成驱动车辆的电动机(即，用于车辆行驶的电动机)还包括配置成使用内燃机的动力生成电力的发电机以及经由相应的逆变器(在下文中，也称为“电机逆变器”和“发电机逆变器”)并联连接到电动机和发电机中的每一个的电池。

在这种动力传动系统中，如果在电动机使用电池的电力驱动车辆时发电机被操作以对电池充电，则可能出现以下问题。也就是说，与用于控制电动机的电机逆变器的操作相关联地生成的纹波电流流入电池。另外，与用于控制发电机的发电机逆变器的操作相关联地生成的纹波电流流入电池。即，作为这些纹波电流的总和的电流流入电池。担心的是，取决于动力传动系统的操作状态，这些纹波电流可能会变得过大。

鉴于上述问题而完成本发明，并且本发明的目的是为了提供一种动力传动系统，该动力传动系统不仅包括被配置成驱动车辆的电动机还包括被配置成使用内燃机的动力生成电力的发电机和经由相应的逆变器被并联连接到电动机和发电机中的每一个的电池，并且该动力传动系统能够减少流入电池的过大的纹波电流。

根据本发明的一个方面的动力传动系统包括：电动机，该电动机被配置成驱动车辆；电池，该电池被配置成存储供应给电动机的电力；内燃机；发电机，该发电机被配置成使用内燃机的动力来生成电力；电机逆变器，该电机逆变器并联连接到电池并且被配置成将电池的直流电力转换成交流电力并将交流电力供应给电动机；发电机逆变器，该发电机逆变器被并联连接到电池并且被配置成将由发电机生成的交流电力转换成直流电力并将直流电力供应给电池；以及控制装置，该控制装置被配置成控制电动机、内燃机、发电机、电机逆变器以及发电机逆变器。该控制装置被配置成在电池的充电率等于或低于第一阈值并且与电机逆变器的操作相关联地生成并且流入电池的纹波电流等于或大于第二阈值的情况下，不为了使用发电机进行发电而启动内燃机。

根据本发明另一方面的动力传动系统包括：电动机，该电动机被配置成驱动车辆；电池，该电池被配置成存储被供应给电动机的电力；内燃机；发电机，该发电机被配置成使用内燃机的动力来生成电力；电机逆变器，该电机逆变器被并联连接到电池并且被配置成将电池的直流电力转换成交流电力并将交流电力供应给电动机；发电机逆变器，该发电机逆变器并联连接到电池并且被配置成将由发电机生成的交流电力转换成直流电力并将直流电力供应给电池；以及控制装置，该控制装置被配置成控制电动机、内燃机、发电机、电机逆变器以及发电机逆变器。控制装置被配置成：当电池的充电率等于或低于第一阈值、并且与电机逆变器的操作相关联地生成的并流入电池的纹波电流小于第二阈值时，如果在所述控制装置使内燃机操作以使用发电机执行发电的情况下下所述纹波电流变得等于或大于第二阈值，则使内燃机停止。

控制装置可以被配置成在电动机的转速在第一指定范围内并且电动机的转矩在第二指定范围内的情况下，确定纹波电流等于或大于第二阈值。

根据本发明的一个方面的动力传动系统，在电池的充电率等于或低于第一阈值并且与电机逆变器的操作相关联地生成并流入电池的纹波电流等于或大于第二阈值的情况下，不为了使用发电机进行发电而启动内燃机。由此，可以减少由于电动机和发电机的同时操作而导致的流入电池的过大的纹波电流。

根据本发明的另一方面的动力传动系统，当电池的充电率等于或低于第一阈值、并且与电机逆变器的操作相关联地生成的并流入电池的纹波电流小于第二阈值时，如果在控制装置使内燃机操作以使用发电机执行发电的情况下纹波电流变得等于或大于第二阈值，则内燃机被停止。由此，能够减少由于电动机和发电机的同时操作而导致的流入电池的过大的纹波电流。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的用于描述动力传动系统的配置的示例的示意图；

图2是示意性地图示图1中所示的动力传动系统(两电动机和两逆变器系统)的电路配置的图；

图3A和图3B是分别图示MG2和MG1的操作区域的曲线图；

图4A和图4B是分别图示MG2侧上的纹波电流Irmg2和MG1侧上的纹波电流Irmg1的相应示例的时序图；

图5是图示根据本发明的第一实施例的与动力传动控制有关的处理的程序的流程图；以及

图6是图示根据本发明的第二实施例的与动力传动控制有关的处理的程序的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。然而，将会理解，即使在以下实施例的描述中提及元件的数目、数量、总量、范围或其他数值属性，除非另外明确地描述，或者除非在理论上通过数值属性明确指定本发明，否则本发明不限于所提及的数值属性。此外，结合以下实施例描述的结构或步骤等对于本发明不一定是必不可少的，除非另外明确地示出，或者除非理论上通过结构、步骤等对本发明明确地指定。

1.第一实施例

1-1.动力传动系统配置示例

图1是用于描述根据本发明的第一实施例的动力传动系统10的配置的示例的示意图。图1中所示的动力传动系统10被装配有两个(第一和第二)电动发电机12和14、内燃机16和电池18。以下，第一电动发电机12也称为“MG1”并且第二电动发电机14也称为“MG2”。

除了在车辆减速时执行再生制动时以外，MG2被用作驱动车辆(车轮20)的电动机。因此，MG2对应于根据本发明的“电动机”(三相AC电动机)的示例。电池(DC电源)18存储被供应给MG2的电力。另外，动力传动系统10被配置成使用从车辆外部供应的电力对电池18充电。

在该基础上，为了扩大车辆的续航距离，动力传动系统10装配有被配置成生成供应给电池18的电力的发电单元22。发电单元22包括如上所述的MG1和内燃机16。内燃机16接收燃料供应以进行操作。MG1由内燃机16的动力驱动以生成电力。因此，MG1对应于根据本发明的“发电机”(三相AC发电机)的示例。

其上安装具有上述功能的动力传动系统10的车辆对应于所谓的REEV(范围扩大电动车辆)。更详细地，发电单元22仅在需要发电(即，MG1由内燃机16驱动)时操作。也就是说，MG1和MG2彼此独立地被控制。

动力传动系统10还装配有电动机PCU(动力控制单元)24和发电机PCU 26，所述电动机PCU 24是用于控制MG2的PCU，所述发电机PCU 26是用于控制MG1的PCU。电动机PCU 24配备有电机逆变器28(见图2)，所述电机逆变器28是用于控制MG2的逆变器，并且发电机PCU26配备有发电机逆变器30(见图2)，所述发电机逆变器30是用于控制MG1的逆变器。因此，换句话说，动力传动系统10是两电动机和两逆变器系统。

图2是示意性地图示图1中所示的动力传动系统10(两电动机和两逆变器系统)的电路配置的图。

电动机PCU 24除了电机逆变器(电机INV)28之外还配备有电容器32。电机逆变器28并联连接到电池18。电机逆变器28是包括多个开关元件(未显示)的电力逆变器。当车辆由MG2驱动时，电机逆变器28适当地接通和关断单独的开关元件以将存储在电池18中的直流(DC)电力转换为交流(AC)电力并向MG2供应AC电力。更具体地，这些开关元件是晶体管(典型地，三对IGBT(绝缘栅双极晶体管))，并且使用来自以下描述的控制装置38的开关控制信号来控制接通和关断。应当注意，当执行车辆的再生制动时，电机逆变器28将由MG2生成的AC电力转换成DC电力并且经由电容器32将经转换的DC电力供应给电池18。

电容器32在位于电池18侧的电机逆变器28的端部处连接在电力线PL和接地线NL之间。电容器32对来自电池18的直流(DC)电压进行平滑并且将经平滑的DC电压供应给电机逆变器28。此外，电压传感器34与电容器32并联安装。电压传感器34检测电机逆变器28的输入电压(该输入电压等于电池18的电压)。

发电机PCU 26除了发电机逆变器(发电机INV)30之外还配备有电容器36。发电机逆变器30并联连接到电池18。类似于电机逆变器28，发电机逆变器30配备有多个开关元件(未示出)。发电机逆变器30适当地接通和关断单独的开关元件以将由MG1生成的AC电力转换成DC电力以向电池18供应DC电力。

电容器36在位于电池18侧的发电机逆变器30的端部处连接在电力线PL和接地线NL之间。电容器36对已经由发电机逆变器30转换的DC电压进行平滑并且将经平滑的DC电压供应给电池18。

如图1和图2中所示，动力传动系统10进一步被装配有控制装置38。控制装置38控制MG2(电动机)、发电单元22(内燃机16和MG1)以及逆变器28和30。控制装置38包括具有处理器38a和存储器38b的电子控制单元(ECU)。存储器38b存储用于控制动力传动系统10的操作的程序。处理器38a从存储器38b中读出程序以执行该程序。应当注意，控制装置38可以配置有多个ECU。

控制装置38从各种传感器接收传感器信号以控制动力传动系统10的操作。除了上述的电压传感器34之外，此处提到的各种传感器包括电流传感器40、42和44；旋转角度传感器(旋转变压器)46和48以及加速器位置传感器50。电流传感器40检测流过电池18的电流。电流传感器42检测流过MG2的电流并且电流传感器44检测流过MG1的电流。更具体地说，例如，电流传感器42检测MG2的V相电流和W相电流。控制装置38基于检测到的V相和W相电流以及基尔霍夫电流定律来估计剩余的U相电流。这也适用于电流传感器44。旋转角传感器46检测MG2的旋转角并且旋转角传感器48检测MG1的旋转角。控制装置38可以基于检测到的MG2的旋转角来计算MG2的转速，并且可以类似地计算MG1的转速。加速器位置传感器50检测车辆的加速器踏板的下压量。

此外，控制装置38被配置成计算电池18的充电率(SOC：充电状态)。更具体地，SOC相当于当前充电量相对于电池18的满充电量的比率(％)。尽管没有特别限制获得SOC的方式，但是例如可以通过使用电流传感器40测量流入和流出电池18的电流并且随时间对所测量的电流进行积分来获得(计算)SOC。

2.动力传动控制

1-2-1.动力传动系统的基本操作

控制装置38执行预先存储的一个或多个程序在其中由处理器38a执行的软件处理和/或使用一个或多个专用电子电路执行硬件处理，从而控制动力传动系统10的操作。由控制装置38进行的动力传动系统10的控制模式包括以下描述的“EV模式”和“续航范围扩大模式”。

(EV模式)

当SOC高于阈值THb时(即，当电池18中剩余的充电量足够大时)，控制装置38执行车辆在其中由MG2驱动的EV模式。根据EV模式，如下控制电机逆变器28。也就是说，基于输入的转矩指令值和由上述各种传感器检测到的关于电压、电流和旋转角度的信息，控制装置38控制电机逆变器28，使得MG2根据转矩指令值输出转矩(MG2转矩)。更具体地，控制装置38以这种方式生成用于控制电机逆变器28的开关控制信号以将所生成的开关控制信号输出到电机逆变器28。由此，MG2转矩被控制以满足期望的转矩指令值。应当注意，转矩指令值基于诸如由加速器位置传感器50检测到的加速器踏板的下压量和MG2转速的指定参数来确定。另外，SOC的阈值THb对应于根据本发明的“第一阈值”的示例。

(续航范围扩大模式)

另一方面，当SOC变成低于或者等于阈值THb时(即，在需要发电以扩大续航范围时)，控制装置38执行续航范围扩大模式，在所述续航范围扩大模式中车辆由MG2驱动同时使用发电单元22执行发电。根据续航范围扩大模式，为了使用发电单元22执行发电，控制装置38启动内燃机16并且还如下地控制发电机逆变器30。也就是说，控制装置38生成用于将使用内燃机16的动力由MG1生成的AC电力转换为DC电力的开关控制信号并且然后将DC电力输出至发电机逆变器30。由此，发电机逆变器30将由MG1生成的AC电力转换成DC电力并且然后将DC电力提供给电池18。

1-2-2.续航范围扩大模式的执行问题(MG1和MG2的同时执行)

当电机逆变器28(的开关元件)被操作时，电池18的电压波动，并且由此纹波电流(脉动分量)被叠加到在电机逆变器28和电池18之间流动的直流电流上。电池18具有内阻，并且因此电池18由于纹波电流流入和流出电池18而生成热量。更详细地，尽管纹波电流的一部分被电容器32平滑，但是还未被电容器32去除的纹波电流流入电池18。另外，电容器32也具有内阻并且因此电容器32也生成热量。在下文中，为了便于解释，将在车辆由MG2驱动时由于电机逆变器28的操作(即，开关操作)而叠加在流入电池18的电流上的纹波电流称为“MG2侧上的纹波电流Irmg2”。应当注意，此纹波电流Irmg2对应于根据本发明的“与电机逆变器的操作相关联地生成并流入电池的纹波电流”的示例。

关于发电机逆变器30、电池18和电容器36，类似地生成如上所述的纹波电流。也就是说，当使用内燃机16的动力由MG1执行发电时，由于发电机逆变器30的开关操作，纹波电流被叠加在从发电机逆变器30供应给电池18的直流电流上。电池18类似地由于此纹波电流而生成热量，并且电容器36也生成热量。在下文中，为了便于解释，将当由MG1执行发电时由于发电机逆变器30的操作(即，开关操作)而叠加在流入到电池18的电流上的纹波电流称为“MG1侧上的纹波电流Irmg1”。

在图2中所示的电路配置中，如上所述，在位于电机逆变器28与电池18之间的部分以及位于发电机逆变器30与电池18之间的部分处均生成纹波电流。在EV模式中，关于纹波电流，仅MG2侧上的纹波电流Irmg2流入电池18。另一方面，在续航范围扩大模式下，MG1与MG2同时操作以执行发电。由此，MG2侧上的纹波电流Irmg2和MG1侧上的纹波电流Irmg1在电池18中彼此相加。此外，与纹波电流Irmg2和Irmg1的总和相对应的纹波电流Irs可以由于以下原因而被放大。

如图2中所示，电池18可以使用诸如电池18中的汇流条的线圈组件L和电阻组件R(内阻)来表示。在图2中所示的电路配置中，LC谐振可能在电池18的线圈组件L与电容器(C)32之间配置的电路上发生。如果此LC谐振的频率与由电机逆变器28进行的PWM控制的载波频率彼此接近，则MG2侧上的纹波电流Irmg2被放大。

上面的内容也适用于MG1侧。也就是说，如果在电池18的线圈组件L与电容器(C)36之间配置的电路上的LC谐振的频率与由发电机逆变器30进行的PWM控制的载波频率彼此接近，则MG1侧上的纹波电流Irmg1被放大。另外，在图2中所示的电路配置中，在被配置在电池18的线圈组件L与电容器(C)32和36之间的电路上可能产生CLC谐振。因此，如果此CLC谐振的频率与逆变器28和30的各自的载波频率彼此接近，则MG2侧上的纹波电流Irmg2和MG1侧上的纹波电流Irmg1都被放大。

图3A和图3B分别是图示MG2和MG1的操作区域的曲线图。更具体地，通过选择性地使用正弦波PWM控制模式、过调制PWM控制模式和方波控制模式来执行使用逆变器28和30的对MG2和MG1的控制。因为这些控制模式是众所周知的，所以在此省略其详细描述。

如图3A中所示，正弦波PWM控制模式用于在MG2的位于低速侧的区域中减小转矩波动。此外，在MG2的位于高速侧的区域中，执行方波控制模式以使MG2能够产生高输出功率。此外，在位于这些区域之间的区域中，使用过调制PWM控制模式。这是为了防止由于在正弦波PWM控制模式和方波控制模式之间直接切换控制模式而产生MG2转矩的差。这同样适用于如图3B中所示的MG1的操作区域。应当注意，图3A中所示的MG2转矩对应于当MG2驱动车辆时施加的驱动转矩，并且图3B中所示的MG1转矩对应于当MG1使用内燃机16的动力执行发电时施加的发电转矩。

如图3A和图3B中所示，MG2侧上的纹波电流Irmg2和MG1侧上的纹波电流Irmg1中的每一个在位于方波控制模式或过调制PWM控制模式在其中被使用的高转矩侧(即，高MG2电流侧)的区域中变得过大。MG2全面地使用图3A中所示的操作区域以满足驾驶员所需要的车辆驱动力。由此，在使用EV模式的期间，图3A中所指示的高纹波电流区域可以被使用。另一方面，如图3B中所示的位于低速和低转矩侧上的使用区域(虚线)中的一个或多个操作点对应于用于发电的MG1的一个或多个操作点。这是因为考虑到低燃料消耗和噪声降低来确定内燃机16的操作点。因此，关于MG1，图3A中所指示的高纹波电流区域没有被使用。

图4A和图4B分别是图示MG2侧上的纹波电流Irmg2和MG1侧上的纹波电流Irmg1的相应的示例的时序图。更具体地说，图4A表示当MG2在图3A中所示的高纹波电流区域中的操作点处被操作时在其上叠加纹波电流Irmg2的电流波形的示例。

在图4A中所示的示例中的纹波电流Irmg2的值是191App(峰-峰值)。另一方面，图4B表示当MG1在图3B中所示的指定使用区域中的操作点处被操作时在其上叠加纹波电流Irmg1的电流波形的示例。图4B中所示的示例中的纹波电流Irmg1的值是20App。如这些示例中所示，当MG2在高纹波电流区域中的操作点处被操作时生成的纹波电流Irmg2变得大于当MG1被操作以执行发电时生成的纹波电流Irmg1。

即使在MG2侧上的纹波电流Irmg2和MG1侧上的纹波电流Irmg1彼此相加的情况下，如果纹波电流Irs本身很小，则此对电池18以及电容器32和36的影响也很低。然而，存在的担忧是，在当MG2在高纹波电流区域中被使用时开始发电的情况下(即，在执行从EV模式到续航范围扩大模式的切换的情况下)，组合的纹波电流Irs由于如上所述引起的放大可能变得过大。

1-2-3.根据第一实施例的动力传动控制的特征

鉴于上述问题，根据本实施例，控制装置38被配置为在电池18的SOC低于或等于上述阈值THb并且MG2侧上的纹波电流Irmg2大于或等于阈值THp的情况下，不为了使用MG1进行发电而启动内燃机16。应当注意，纹波电流Irmg2的阈值THp对应于根据本发明的“第二阈值”的示例。

详细地，根据本实施例，作为示例，基于MG2转速是否在第一指定范围R1内并且MG2转矩是否在第二指定范围R2内来确定MG2侧上的纹波电流Irmg2是否等于或大于阈值THp。

1-2-4.通过控制装置进行处理

图5是图示根据本发明的第一实施例的与动力传动控制有关的处理的程序的流程图。在使用EV模式期间，重复执行本程序的处理。

根据图5中所示的程序，首先，控制装置38在步骤S100中确定电池18的SOC是否等于或低于阈值THb。阈值THb被预先确定为用于判断在EV模式的使用期间SOC是否已经降低到需要使用发电单元22进行发电的水平的值。

如果步骤S100的确定结果为否定(SOC>阈值THb)，即，如果可以判断不需要使用发电单元22进行发电，则处理进入步骤S102。在步骤S102中，控制装置38使发动机启动标志关断，该发动机启动标志在应该启动内燃机16时接通。由此，内燃机16没有启动。

另一方面，如果步骤S100的确定结果为肯定(SOC≤阈值THb)，即，如果可以判断需要发电以扩大续航范围，则处理进入步骤S104。

在步骤S104中，控制装置38确定MG2转速是否在第一指定范围R1内以及MG2转矩是否在第二指定范围R2内。预先确定这些指定范围R1和R2，使得MG2的MG2侧上的纹波电流Irmg2变得大于或等于阈值THp的操作区域(例如，图3A中所示的高纹波电流区域)可以被指定。另外，纹波电流Irmg2的阈值THp对应于这样的纹波电流Irmg2的最小值，其使得：如果MG1侧上的纹波电流Irmg1与发电的开始相关联地生成，则由于纹波电流Irmg2和Irmg1的重叠而使流入电池18的纹波电流Irs增加到指定的允许值或更大。

例如，MG2转矩可以以下方式获得。也就是说，可以基于流入MG2的电流值来估计MG2转矩。更具体地，控制装置38使用三相/dq轴转换器(未示出)将通过使用电流传感器40获得的MG2的三相电流值转换为d轴电流值和q轴电流值。控制装置38的存储器38b存储定义MG2转矩相对于d轴电流值和q轴电流值的关系的映射图(未示出)。控制装置38从这种映射图根据d轴电流值和q轴电流值获得MG2转矩。

如果步骤S104的确定结果为否定，即，如果估计纹波电流Irmg2小于阈值THp，则处理进入步骤S106。在步骤S106中，控制装置38接通发动机启动标志。由此，内燃机16被启动。换句话说，如果此确定为否定，则可以判断即使开始发电，纹波电流Irs是小于上述允许值的小值。因此，允许为执行发电而启动用于内燃机16。

另一方面，如果步骤S104的确定结果为肯定，即，如果估计纹波电流Irmg2大于或等于阈值THp，则处理进入步骤S108。在步骤S108中，控制装置38使发动机启动标志关断。由于此，尽管需要发电(SOC≤阈值THb)，但是内燃机16没有启动。

1-3.有益效果

根据到目前为止描述的第一实施例的动力传动系统10，在MG2侧上的纹波电流Irmg2变得大于或等于阈值THp的情况下，即使当需要发电(SOC≤阈值THb)时，内燃机16也不启动。根据这种控制，在由于MG1侧上的纹波电流Irmg1被添加到纹波电流Irmg2并被放大的事实而担心流入电池18的纹波电流Irs可能变得过大的情况下，不再执行发电。因此，能够减少纹波电流Irs的过大的增加。

除了上述之外，作为防止流入电池18的纹波电流Irs的过度增加的另一措施，可以增加用于对纹波电流Irmg2进行平滑的电容器32的电容。然而，增加电容器32的电容可能导致成本增加。此外，作为另一措施，可以通过减小由于电机逆变器28的操作(开关操作)引起的电池18的电压波动来增加PWM控制的载波频率以减小纹波电流Irmg2。然而，如果增加载波频率，则有必要改进开关元件的耐热性，从而导致成本增加。与此相反，根据本实施例的动力传动系统控制，可以在不引起上述成本增加的情况下，减少由于纹波电流Irmg2和Irmg1的重叠而引起的纹波电流Irs的过大的增加。

另外，根据本实施例，基于MG2的转速是否在第一指定范围R1内以及MG2转矩是否在第二指定范围R2内来确定MG2侧上的纹波电流Irmg2是否大于或者等于阈值THp。也就是说，按照这种方式，可以基于MG2的操作区域的确定结果来估计纹波电流Irmg2的大小。

除了上述之外，代替如上所述的对纹波电流Irmg2的估计的示例，可以如下所述地通过使用电流传感器来检测纹波电流Irmg2，并且可以确定检测到的纹波电流Irmg2是否为大于或等于阈值THp。然而，为了使控制装置38从电流传感器接收以小周期波动的纹波电流Irmg2，可能需要增加控制装置38(ECU)的采样率。增加采样率导致ECU成本的增加。与此相反，根据使用MG2的操作区域估计纹波电流Irmg2的大小的本实施例的方式，可以在不引起这种成本增加的情况下获得纹波电流Irmg2。

2.第二实施例

然后，将参考图6描述根据本发明的第二实施例。在下面的说明中，假定图1中所示的配置被用作根据第二实施例的动力传动系统的硬件配置的示例。

2-1.动力传动控制

2-1-1.根据第二实施例的动力传动控制的特征

在第一实施例中，已经描述当在内燃机16没有被启动时发出开始发电的请求(SOC≤阈值THp)时在其中根据MG2侧上的纹波电流Irmg2的大小确定控制装置38是否启动内燃机16的示例。另一方面，存在以下可能性，即，即使在开始发电之后，由于通过MG2转矩和MG2转速识别的MG2的操作点的变化，纹波电流Irmg2也可能增加，并且由此，从MG2侧和MG1侧两者流入电池18的纹波电流Irs可能变得过大。

因此，在本实施例中，控制装置38被配置成在当SOC等于或低于阈值THb并且纹波电流Irmg2小于阈值THp时内燃机16被操作以使用MG1执行发电的条件下，如果纹波电流Irmg2变成等于或者大于阈值THp，则使内燃机16停止。

2-1-2.通过控制装置进行处理

图6是图示根据本发明的第二实施例的与动力传动控制有关的处理程序的流程图。在动力传动系统10的操作期间重复执行本程序的处理。在图6中所示的程序中的步骤S100、S102和S106的处理如在第一实施例中已经描述的。

根据图6所示的程序，如果步骤S100的确定结果为肯定(SOC≤阈值THb)，则处理进入步骤S200。应当注意，如果在执行内燃机16的操作以进行发电的条件下步骤S100的确定结果变为否定(SOC>阈值THb)，则处理进入步骤S102并且内燃机16的操作被停止。

在步骤S200中，控制装置38确定内燃机16是否正在操作。由此，如果步骤S200的确定结果为否定(即，如果内燃机16未操作)，则处理进入步骤S202。另一方面，如果此确定结果为肯定(即，如果内燃机16正在操作)，则处理进入步骤S204。

在步骤S202中，控制装置38确定是否允许发电。详细地，在此步骤S202中，例如基于内燃机16中是否未发生故障以及图5中示出的程序的步骤S104的确定条件是否被满足来确定是否允许发电。应当注意，可以通过确认没有指示内燃机16的故障的故障指示灯(MIL)被接通来判断内燃机16是否存在故障。

如果步骤S202的确定结果为否定(即，如果不允许发电)，则处理进入步骤S102。另一方面，如果此确定结果为肯定(即，如果允许发电)，则处理进入步骤S106并且启动内燃机16。此后，处理进入步骤S204。

在步骤S204中，与步骤S104的处理类似，控制装置38确定MG2转速是否在第一指定范围R1内以及MG2转矩是否在第二指定范围R2内。由此，如果此确定结果为否定，即，如果估计MG2侧上的纹波电流Irmg2小于阈值THp，则处理进入步骤S206。在步骤S206中，控制装置38使发动机启动标记接通。也就是说，如果能够判断当执行发电时流入电池18的纹波电流Irs是比上述允许值小的值，则内燃机16的操作继续。

另一方面，如果步骤S204的确定结果为肯定，即，如果估计纹波电流Irmg2大于或等于阈值THp，则处理进入步骤S208。在步骤S208中，控制装置38关断发动机启动标志。由此，内燃机16的操作被停止。

2-2.有益效果

根据迄今为止描述的第二实施例的动力传动系统，即使在使内燃机16操作以使用MG1执行发电的条件下，如果MG2侧上的纹波电流Irmg2变成大于或者等于阈值THp，内燃机16被强制停止。根据这种控制，即使在发电开始之后由于MG2的操作点的变化而引起纹波电流Irmg2增加，能够防止从MG2侧和MG1侧两者流入电池18的纹波电流Irs变成过大。

2-3.关于第二实施例的修改示例

根据上述第二实施例的图6中所示的程序的处理，在不启动内燃机16进行发电的情况下，以与第一实施例中的图5中所示的程序的处理相同的方式使用步骤S100、S102、S200和S202的处理根据MG2侧上的纹波电流Irmg2的大小确定控制装置38是否启动内燃机16。另外，根据图6中所示的程序的处理，在使内燃机16操作的情况下，使用步骤S204至S208的处理根据纹波电流Irmg2的大小确定控制装置38是否停止内燃机16的操作。然而，可以修改由根据本发明的控制装置执行的程序的处理，使得仅执行后一示例(即，其中使用步骤S204至S208的处理根据纹波电流Irmg2的大小确定控制装置38是否停止内燃机16的操作)。

3.其他实施例

3-1.确定MG2侧上的纹波电流Irmg2的大小的另一示例

根据上述第一和第二实施例，基于MG2的操作点(转矩和转速)是否在指定范围R1和R2内来确定纹波电流Irmg2是否大于或等于阈值THp。然而，代替上述示例，例如，通过使用电流传感器检测纹波电流并确定检测到的纹波电流是否大于或等于第二阈值可以执行对“与电机逆变器的操作相关联地生成并流入电池的纹波电流”是否大于或等于“第二阈值”的确定。

3-2.电路配置的另一示例

根据上述第一和第二实施例，图2中所示的电路配置被用作根据本发明的包括“电动机”、“电池”、“发电机”、“电机逆变器”和“发电机逆变器”的电路配置的示例。然而，例如，可以采用以下电路配置来代替图2中所示的电路配置。即，此电路结构可以包括电容器32和电池A在其中相对于与MG2连接的电机逆变器28并联连接的电路A以及电容器36和电池B在其中相对于与MG1连接的发电机逆变器30并联连接的电路B。在此基础上，电路A和电路B可以被连接，使得电池A和电池B彼此并联连接。应当注意，电池A和B的集合对应于根据本发明的“电池”的另一示例。

3-3.在其上安装动力传动系统的车辆的其他示例

在第一和第二实施例中，已经描述其上安装动力传动系统10的REEV的示例。然而，代替上述的REEV，根据本发明的动力传动系统可以广泛地应用于其他类型的车辆，只要车辆包括用于控制电动机的电机逆变器和用于控制发电机的发电机逆变器在其中被并联连接到相应的电池的电路配置。

详细地，与REEV相比，本动力传动系统可以应用于例如不具有使用从车辆外部供应的电力对电池充电的功能的串联混合动力车辆。另外，根据本发明的“内燃机”可能不总是被提供以仅执行发电，并且因此可以将根据本发明的动力传动系统应用于其他类型(例如，转矩-分离类型)的内燃机在其中用于执行发电并且也驱动车辆的混合动力车辆。

上述实施例和修改示例可以根据需要可以以上面明确地描述的那些方式以外的方式进行组合，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下以各种方式进行修改。

Claims

1.一种动力传动系统，包括：

电动机，所述电动机被配置成驱动车辆；

电池，所述电池被配置成存储被供应给所述电动机的电力；

内燃机；

发电机，所述发电机被配置成使用所述内燃机的动力来生成电力；

电机逆变器，所述电机逆变器被并联连接到所述电池，并且被配置成将所述电池的直流电力转换成交流电力并将所述交流电力供应给所述电动机；

发电机逆变器，所述发电机逆变器被并联连接到所述电池，并且被配置成将由所述发电机生成的交流电力转换成直流电力并将所述直流电力供应给所述电池；以及

控制装置，所述控制装置被配置成控制所述电动机、所述内燃机、所述发电机、所述电机逆变器以及所述发电机逆变器，

其中，所述控制装置被配置成：

在所述电池的充电率等于或低于第一阈值、并且与所述电机逆变器的操作相关联地生成的并且流入所述电池的纹波电流等于或大于第二阈值的情况下，不为了使用所述发电机进行发电而启动所述内燃机。

2.一种动力传动系统，包括：

电动机，所述电动机被配置成驱动车辆；

电池，所述电池被配置成存储被供应给所述电动机的电力；

内燃机；

其中，所述控制装置被配置成：

当所述电池的充电率等于或低于第一阈值、并且与所述电机逆变器的操作相关联地生成的并且流入所述电池的纹波电流低于第二阈值时，如果在所述控制装置使所述内燃机操作以便使用所述发电机执行发电的情况下所述纹波电流变得等于或大于所述第二阈值，则所述控制装置使所述内燃机停止。

3.根据权利要求1或者2所述的动力传动系统，其中，所述控制装置被配置成：

在所述电动机的转速在第一指定范围内并且所述电动机的转矩在第二指定范围内的情况下，确定所述纹波电流等于或大于所述第二阈值。