[发明专利]混合动力车辆系统

说明书

实施方式的混合动力车辆系统提供一种实现稳定的驱动的混合动力车辆系统，其中具备：第1控制部(2)，以使从车轴(80)输出的转矩和从外部供给的车轴转矩指令(Tref)相等的方式，运算第1电动机(30)的转矩指令(TMG1′)和第2电动机(60)的转矩指令(TMG2′)；第2控制部(4)，接收转矩指令差(ΔTref)，以使第1电动机(30)与第2电动机(60)的消耗能量之差成为零的方式，运算第1电动机(30)的转矩指令差(ΔTMG1)和所述第2电动机的转矩指令差(ΔTMG2)；第1加法运算器(5)，将第1电动机(30)的转矩指令(TMG1′)和转矩指令差(ΔTMG1)相加而输出到第1逆变器(40)；以及第2加法运算器(6)，将第2电动机(60)的转矩指令(TMG2′)和转矩指令差(ΔTMG2)相加而输出到第2逆变器(50)。

技术领域

本发明的实施方式涉及混合动力车辆系统。

背景技术

提出了构成为能够将从内燃机供给的能量和从蓄电池供给的能量这两方传递给车轴的混合动力车辆系统。

串并联式混合动力车辆系统具有将从内燃机供给的能量分割而供给(分配)给发电机侧和车轴侧的三轴动力分割机构。在串并联式混合动力车辆系统中，车轴使用从内燃机经由三轴动力分割机构供给到车轴的能量、从发电机供给的电能和从蓄电池供给的能量而旋转。

另外，在串并联式混合动力车辆系统中，能够独立地决定车轴的旋转速度(车速)和内燃机的旋转速度。另外，在串并联式混合动力车辆系统中，能够独立地决定车辆的输出转矩和内燃机的输出。由此，能够不依赖于车辆的运转状态而决定内燃机的动作点，所以将效率好的点选择为内燃机的动作点，从而能够实现内燃机的高效运转，能够改善耗油量。

另外，在内燃机的输出能量和车辆的输出能量中存在差的情况下，还能够通过与直流链路连接的电池的充放电调整能量的过剩和不足。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利3050125号公报

发明内容

例如，铁路车辆将车轮在轨道上转动所产生的摩擦力(粘着力)作为驱动力。铁路车辆的粘着力比汽车的橡胶轮胎与铺路路面之间的摩擦力小，特别是在轨道、车轮为湿润状态等摩擦力的上限小的情况下易于引起车轮的空转、打滑。

在将上述串并联式混合动力车辆系统搭载于铁路车辆的情况下，在由于车轮空转而马达的输出能量变动时，有可能直流链路电压变动而驱动发电机和马达的逆变器的控制变得不稳定。

进而，在对直流链路连接有电池的系统中，电池的充电电流以及放电电流有时被限制，在这样的系统中，如果想要流过超过该限制的充放电电流，则有可能直流链路电压大幅变动而导致系统整体停止。

本发明的实施方式是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供一种实现稳定的驱动的混合动力车辆系统。

实施方式的混合动力车辆系统具备：内燃机；第1电动机；三轴动力分割机构，将所述内燃机的动力分配给所述第1电动机和动力耦合机构；第2电动机，与所述动力耦合机构连接；车轴，被传递合成有所述动力耦合机构的动力和所述第2电动机的动力的能量；第1逆变器，驱动所述第1电动机；第2逆变器，经由直流链路与所述第1逆变器连接，驱动所述第2电动机；蓄电池，与所述直流链路连接；第1控制部，以使从所述车轴输出的转矩和从外部供给的车轴转矩指令相等的方式，运算所述第1电动机的转矩指令值和第2电动机的转矩指令值；第2控制部，接收针对所述车轴转矩指令的转矩指令差，以使所述第1电动机的消耗能量与所述第2电动机的消耗能量之差成为零的方式，运算所述第1电动机的转矩指令差和所述第2电动机的转矩指令差；第1加法运算器，将所述第1电动机的转矩指令和所述第1电动机的转矩指令差相加而输出到所述第1逆变器；以及第2加法运算器，将所述第2电动机的转矩指令和所述第2电动机的转矩指令差相加而输出到所述第2逆变器。

附图说明