專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)輛控制器、車(chē)輛與車(chē)輛控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)輛控制器和車(chē)輛，特別涉及具有車(chē)輛推進(jìn)用電機(jī)的車(chē)輛 的控制器、所述車(chē)輛以及控制所述車(chē)輛的方法。
背景纟支術(shù)
近來(lái)，電氣車(chē)輛、混合動(dòng)力車(chē)和燃料電池車(chē)輛作為對(duì)環(huán)境友好的車(chē)輛 受到人們的注意。某些混合動(dòng)力車(chē)已經(jīng)商業(yè)化。
除傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)之外，混合動(dòng)力車(chē)具有作為動(dòng)力源的dc電源、變換器 和由變換器驅(qū)動(dòng)的電機(jī)。具體而言，通過(guò)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)獲得動(dòng)力，另外，來(lái) 自dc電源的dc電壓被變換器轉(zhuǎn)換為ac電壓，電機(jī)4轉(zhuǎn)換得到的ac電壓 轉(zhuǎn)動(dòng)，由此獲得動(dòng)力。電氣車(chē)輛具有作為動(dòng)力源的dc電源、變換器以及由 變換器驅(qū)動(dòng)的電機(jī)。
日本特開(kāi)No.2001-295676公開(kāi)了在混合動(dòng)力車(chē)中使用驅(qū)動(dòng)軸的角加速 度檢測(cè)滑移(slip)狀態(tài)的轉(zhuǎn)矩限制。
圖20示出了車(chē)輛的滑移狀態(tài)和抓地(gripped)狀態(tài)。
參照?qǐng)D20，當(dāng)車(chē)輛行駛并在路面上的突起物上(例如在路肩(road shoulder)或路上的落下物上)行駛時(shí)，就在此后，在時(shí)間點(diǎn)tl上，輪胎 被引入滑移狀態(tài)，在滑移狀態(tài)中，輪胎空轉(zhuǎn)。在滑移狀態(tài)中，不存在路面 阻力，因此，當(dāng)車(chē)輪連續(xù)以同樣的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)速度上升。
輸出(功率)與轉(zhuǎn)矩x旋轉(zhuǎn)速度成比例，因此，當(dāng)發(fā)生滑移時(shí)，大量 電力(動(dòng)力)消耗在驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的電機(jī)上。因此，施加控制，使得較多的電 力被供到電才幾。
相反，在滑移狀態(tài)后的時(shí)間點(diǎn)t2,輪胎重新與路面接觸，輪胎的旋轉(zhuǎn) 速度由于路面的摩擦而急劇下降。隨著輪胎旋轉(zhuǎn)速度的降低，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)
速度也急劇減低。
還提出，在混合動(dòng)力車(chē)或類(lèi)似物中，用升壓轉(zhuǎn)換器升高來(lái)自電源的dc 電壓，通過(guò)變換器將升壓后的dc電壓轉(zhuǎn)換為ac電壓，并由之驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
在這種包含升壓轉(zhuǎn)換器的構(gòu)造中，當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度急劇下降時(shí)，過(guò) 多的電力將從升壓轉(zhuǎn)換器供到變換器。因此，有必要降低升壓轉(zhuǎn)換器的目 標(biāo)電壓。
曰本特開(kāi)No. 2001-295676沒(méi)有公開(kāi)在從滑移狀態(tài)轉(zhuǎn)換到抓地狀態(tài)時(shí) 對(duì)升壓轉(zhuǎn)換器的任何控制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種車(chē)輛控制器和車(chē)輛，其能立即防止產(chǎn)生過(guò) 電壓。
簡(jiǎn)言之，本發(fā)明提供了一種車(chē)輛用控制器，該車(chē)輛包含至少一個(gè)驅(qū)動(dòng) 車(chē)輪的電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變換器以及將dc電源電流提供到變換器的升壓轉(zhuǎn) 換器。該控制器包含以切換方式在變換器上進(jìn)行矩形波控制和非矩形波控 制的控制部分。作為一個(gè)判斷基準(zhǔn)，控制部分具有緊急切換條件，所述緊
;矩形波控制正在執(zhí)行時(shí)，當(dāng)滿(mǎn)足緊急切換條件時(shí)，控制部分指示升壓轉(zhuǎn)
換器進(jìn)行處理，以防止變換器過(guò)電壓。
優(yōu)選為，控制部分向升壓轉(zhuǎn)換器指示升壓目標(biāo)電壓，作為防止變換器
過(guò)電壓的處理，目標(biāo)電壓被降低。
優(yōu)選為，非矩形波控制為過(guò)調(diào)制PWM控制或正弦PWM控制。 優(yōu)選為，控制部分根據(jù)從變換器流到電機(jī)的電流判斷是否滿(mǎn)足緊急切換糾。
更為優(yōu)選的是，當(dāng)從變換器供到電機(jī)的q軸電流超過(guò)規(guī)定閾值時(shí)，控 制部分判斷為滿(mǎn)足緊急切換條件。
更為優(yōu)選的是，與從變換器供到電機(jī)的I軸電流對(duì)應(yīng)地預(yù)先確定q軸 電流的規(guī)定閾值。
優(yōu)選為，車(chē)輛還包含用于以可變的速度向車(chē)軸(axle)傳送電機(jī)驅(qū)動(dòng) 力的多級(jí)變速器。當(dāng)滿(mǎn)足緊急切換條件時(shí)，控制部分根據(jù)多級(jí)變速器的速 度改變到升壓轉(zhuǎn)換器的指令。
根據(jù)另一實(shí)施形態(tài)，本發(fā)明提供了一種車(chē)輛，其包含至少一個(gè)驅(qū)動(dòng) 車(chē)輪的電機(jī);驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變換器；向變換器供給dc電源電流的升壓轉(zhuǎn)換器； 以切換方式在變換器上進(jìn)行矩形波控制和非矩形波控制的控制部分。控制 部分具有作為判斷基準(zhǔn)的緊急切換條件，所述緊急切換條件用于在檢測(cè)到 車(chē)輪滑移時(shí)將控制從矩形波控制切換到非矩形波控制，在矩形波控制正在 執(zhí)行時(shí)，當(dāng)滿(mǎn)足緊急切換條件時(shí)，控制部分指示升壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行處理，以 防止變換器過(guò)電壓。
優(yōu)選為，控制部分向升壓轉(zhuǎn)換器指示升壓目標(biāo)電壓，作為防止變換器 過(guò)電壓的處理，目標(biāo)電壓被降低。
優(yōu)選為，非矩形波控制為過(guò)調(diào)制PWM控制或正弦PWM控制。
優(yōu)選為，控制部分根據(jù)從變換器流到電機(jī)的電流判斷是否滿(mǎn)足緊急切 換糾。
優(yōu)選為，當(dāng)從變換器供到電機(jī)的q軸電流超過(guò)規(guī)定閾值時(shí)，控制部分 判斷為滿(mǎn)足緊急切換條件。
更為優(yōu)選的是，與從變換器供到電機(jī)的I軸電流對(duì)應(yīng)地預(yù)先確定q軸 電流的規(guī)定閾值。
優(yōu)選為，車(chē)輛還包含用于以可變的速度向車(chē)軸傳送電機(jī)驅(qū)動(dòng)力的多級(jí) 變速器。當(dāng)滿(mǎn)足緊急切換條件時(shí)，控制部分根據(jù)多級(jí)變速器的速度改變到 升壓轉(zhuǎn)換器的指令。
根據(jù)又一實(shí)施形態(tài)，本發(fā)明提供了一種控制車(chē)輛的方法，該車(chē)輛包含 至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變換器、向變換器供給dc電源電流 的升壓轉(zhuǎn)換器。該方法包含以下步驟判斷是否正在變換器上執(zhí)行矩形波 控制；在正在執(zhí)行矩形波控制時(shí)，當(dāng)在檢測(cè)到車(chē)輪滑移時(shí)滿(mǎn)足用于將控制 從矩形波控制切換到非矩形波控制的緊急切換條件時(shí)，指示升壓轉(zhuǎn)換器進(jìn) 行防止變換器過(guò)電壓的處理。
更為優(yōu)選的是，車(chē)輛還包含用于以可變的速度向車(chē)軸傳送電機(jī)驅(qū)動(dòng)力
的多級(jí)變速器。所述控制方法還包含以下步驟當(dāng)滿(mǎn)足緊急切換條件時(shí)， 根據(jù)多級(jí)變速器的速度改變到升壓轉(zhuǎn)換器的指令。
根據(jù)本發(fā)明，可在當(dāng)滑移等等出現(xiàn)時(shí)旋轉(zhuǎn)速度在大范圍內(nèi)變化的緊急 情況下通過(guò)從控制應(yīng)答性較低的矩形波控制切換到應(yīng)答性較高的非矩形波 控制來(lái)防止控制故障，另外，可以足夠的裕量防止變換器上的過(guò)電壓。
當(dāng)提供多級(jí)變速器時(shí)，在滑移后抓地時(shí)的能量波動(dòng)范圍從一個(gè)速度到 另一個(gè)速度不同。因此，通過(guò)設(shè)置對(duì)應(yīng)于變速段(gearshift)的目標(biāo)電壓 和控制模式，可以最小化目標(biāo)電壓的變化范圍，并防止變換器上的過(guò)電壓。
圖1為一框圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的混合動(dòng)力車(chē)1的構(gòu)造； 圖2為一電路圖，其詳細(xì)示出了與圖l的混合動(dòng)力車(chē)l的升壓轉(zhuǎn)換單 元以及變換器有關(guān)的部分；
圖3示出了安裝在混合動(dòng)力車(chē)1上的變換器的控制模式之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)
換；
圖4為一流程圖，其示出了與由控制器30執(zhí)行的升壓轉(zhuǎn)換器以及變換 器的控制有關(guān)的程序的控制結(jié)構(gòu)；
圖5為與d軸電流以及q軸電流有關(guān)的第一圖示；
圖6為與d軸電流以及q軸電流有關(guān)的第二圖示；
圖7為矩形波控制過(guò)程中所參照的閾值的圖(map)X;
圖8為非矩形波控制過(guò)程中參照的閾值的圖Y;
圖9為與本發(fā)明所應(yīng)用的車(chē)輛運(yùn)行有關(guān)的運(yùn)行波形；
圖IO示出了裝有允許齒輪比(gear ratio)的兩級(jí)切換的變速器的混 合動(dòng)力車(chē)300的構(gòu)造；
圖ll示出了圖IO的變速器307中的切換；
圖12為 一流程圖，其示出了根據(jù)實(shí)施例2中執(zhí)行的升壓轉(zhuǎn)換器的控制； 圖13示出了裝有4速變速器的混合動(dòng)力車(chē)400的構(gòu)造；
圖14示出了變速器401的變速I(mǎi)Mt;
圖15為一流程圖，其示出了用于確定車(chē)輛400的升壓電壓的指令值的 控制；
圖16為一流程圖，其示出了使用關(guān)于齒輪速度(gear speed)的信息 切換控制模式的控制；
圖17為運(yùn)行波形圖，其示出了執(zhí)行實(shí)施例2的控制的實(shí)例； 圖18示出了控制模式的切換；
圖19進(jìn)一步示出了在發(fā)生滑移之后的控制模式的切換； 圖20示出了車(chē)輛的滑移狀態(tài)和抓地狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖詳細(xì)介紹才艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。貫穿附圖，相同或?qū)?yīng) 的部分用同樣的參考標(biāo)號(hào)表示，且不重復(fù)對(duì)其進(jìn)行介紹。實(shí)施例1
圖l原理性示出了本發(fā)明的實(shí)施例中的混合動(dòng)力車(chē)l的構(gòu)造。
參照?qǐng)D1，混合動(dòng)力車(chē)1包含前輪20R與20L、后輪22R與22L、發(fā) 動(dòng)機(jī)200、行星齒輪PG、差動(dòng)齒輪DG、齒輪4與6。
混合動(dòng)力車(chē)l還包含電池B;升壓轉(zhuǎn)換單元20,其對(duì)輸出自電池B 的直流(dc)電力的電壓進(jìn)行升壓轉(zhuǎn)換；變換器14、 14A，其與升壓轉(zhuǎn)換 單元20傳送dc電力。
混合動(dòng)力車(chē)l還包含電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1，其經(jīng)由行星齒輪PG接M 動(dòng)機(jī)200的動(dòng)力，以^f更產(chǎn)生電力；電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2，其具有連接到行星齒 輪PG的旋轉(zhuǎn)軸。變換器14、 14A連接到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1與MG2，以便 提供交流(ac)電力與供自升壓轉(zhuǎn)換電路的dc電力之間的轉(zhuǎn)換。
行星齒輪PG包含恒星齒輪、環(huán)形齒輪、與恒星以及環(huán)形齒輪均嚙合 的游星齒輪以及可在恒星齒輪周?chē)D(zhuǎn)地支撐游星齒輪的行星齒輪架。行 星齒輪PG具有第一到第三旋轉(zhuǎn)軸。第一旋轉(zhuǎn)軸是行星齒輪架的，連接到 發(fā)動(dòng)機(jī)200。第二旋轉(zhuǎn)軸是恒星齒輪的，連接到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1。第三旋轉(zhuǎn)軸是環(huán)形齒輪的，連接到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2。
第三旋轉(zhuǎn)軸具有附著于其上的齒輪4，該齒輪4驅(qū)動(dòng)齒輪6，以便向傳 動(dòng)齒輪DG傳送動(dòng)力。差動(dòng)齒輪DG接收來(lái)自齒輪6的動(dòng)力，并向前輪20R 與20L傳送動(dòng)力，也經(jīng)由齒輪6與4向行星齒輪PG的第三旋轉(zhuǎn)軸傳送前 輪20R與20L的轉(zhuǎn)矩。
行星齒輪PG用于在發(fā)動(dòng)機(jī)200與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1以及MG2之間分 割動(dòng)力。具體而言，當(dāng)行星齒輪PG的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)確定時(shí)，剩余的 一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)自然被確定。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)200在效率最高的范圍內(nèi)運(yùn) 行，同時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1所產(chǎn)生的電力的量得到控制，且電動(dòng)發(fā)電機(jī) MG2受到驅(qū)動(dòng)以控制車(chē)輛速度，從而實(shí)現(xiàn)通常具有能量效率的車(chē)輛。
作為dc電源的電池B例如由錯(cuò):金屬氬^:物電池或類(lèi)似的二次電池實(shí)
現(xiàn)，并向升壓轉(zhuǎn)換單元20供給dc電力，也用供自升壓轉(zhuǎn)換單元20的dc 電力充電。
升壓轉(zhuǎn)換單元20對(duì)接收自電池B的dc電壓進(jìn)行升壓轉(zhuǎn)換，并將升壓 轉(zhuǎn)換得到的dc電壓供到變換器14、 14A。變換器14、 14A接收所供給的 dc電壓，將之轉(zhuǎn)換為ac電壓，并在發(fā)動(dòng)機(jī)^L^動(dòng)時(shí)控制和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MG1。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)^Lfe動(dòng)后，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1所產(chǎn)生的ac電力 -陂變換器14、 14A轉(zhuǎn)換為直流，并由升壓轉(zhuǎn)換單元20轉(zhuǎn)換為適用于對(duì)電 池B進(jìn)行充電的電壓，因此，電池B被充電。
另外，變換器14、 14A驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2協(xié)助 發(fā)動(dòng)機(jī)200驅(qū)動(dòng)前輪20R與20L。在制動(dòng)車(chē)輛時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2再生 運(yùn)行，以便將車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換為電能。所獲得的電能經(jīng)由變換器14、 14A以及升壓轉(zhuǎn)換單元20被返還到電池B。
電池B為一組電池，其包含多個(gè)串聯(lián)連接的電池單元BO-Bn。升壓轉(zhuǎn) 換單元20與電池B之間，^沒(méi)置系統(tǒng)繼電器SR1、 SR2，以4更在車(chē)輛不運(yùn)行 時(shí)斷開(kāi)高電壓。
混合動(dòng)力車(chē)1還包含加速踏板位置傳感器9，其檢測(cè)加速器踏板的 位置，加速器踏板為接收來(lái)自請(qǐng)求加速的駕駛者的指令的輸入部分；電壓
傳感器IO，其附著到電池B;控制器30，其響應(yīng)于接收自加速1^板位置傳 感器9的加速器J^板角度Acc以及接收自電壓傳感器10的電壓值VB，控 制發(fā)動(dòng)機(jī)200、變換器14與14A以及升壓轉(zhuǎn)換單元20。電壓傳感器10檢 測(cè)并向控制器30傳送電池B的電壓VB。
圖2為一電路圖，其具體示出了與圖1的混合動(dòng)力車(chē)1的變換器以及 升壓轉(zhuǎn)換單元有關(guān)的部分。
參照?qǐng)D2，混合動(dòng)力車(chē)1包含電池B、電壓傳感器10、系統(tǒng)主繼電器 SR1與SR2、電容器C1、升壓轉(zhuǎn)換單元20、變換器14與14A、電流傳感 器24U與24V、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1與MG2、發(fā)動(dòng)機(jī)200、控制器30。
電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1在行駛過(guò)程中主要作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，在從車(chē)輛停止 狀態(tài)或EV行駛(其中，車(chē)輛在發(fā)動(dòng)機(jī)停止的情況下行駛)加速的過(guò)程中 作為用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)200進(jìn)行啟動(dòng)(crank)的電動(dòng)機(jī)逸行。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2 與驅(qū)動(dòng)輪同步旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)200和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1與MG2連接到圖1所 示的行星齒輪PG。因此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1以及MG2的旋轉(zhuǎn) 軸之中的至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度確定時(shí)，其余的 一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速 度以強(qiáng)制方式確定。
電池B為鋪:金屬氬化物、鋰離子或類(lèi)似的二次電池。電壓傳感器10 檢測(cè)輸出自電池B的dc電壓值VB,并向控制器30輸出所檢測(cè)的dc電壓 值VB。系統(tǒng)主繼電器SR1與SR2被供自控制器30的信號(hào)SE開(kāi)通/關(guān)斷。 具體而言，系統(tǒng)主繼電器SR1、 SR2由具有H (邏輯高)電平的信號(hào)SE 開(kāi)通，并由具有L (邏輯低)電平的信號(hào)SE關(guān)斷。當(dāng)系統(tǒng)主繼電器SR1、 SR2被開(kāi)通時(shí)，電容器Cl對(duì)電池B的端子之間的電壓進(jìn)行平滑。
升壓轉(zhuǎn)換單元20包含電壓傳感器21、電抗器L1、轉(zhuǎn)換器12、電容器 C2。電抗器L1的一端經(jīng)由系統(tǒng)主繼電器SR1連接到電池B的正極。
電流傳感器11檢測(cè)在電池B和升壓轉(zhuǎn)換單元20之間流動(dòng)的電流，并 將檢測(cè)到的電流作為dc電流值IB輸出到控制器30。
轉(zhuǎn)換器12包含串聯(lián)連接在輸出電壓VH的轉(zhuǎn)換器12的輸出端子之間 的IGBT裝置Ql與Q2，以及分別并聯(lián)連接到IGBT裝置Ql與Q2的二
極管Dl與D2。
電抗器Ll的另一端連接到IGBT裝置Ql的發(fā)射極以及IGBT裝置 Q2的集電極。二極管D1的陰極連接到IGBT裝置Q1的集電極，陽(yáng)極連 接到IGBT裝置Ql的發(fā)射極。二極管D2的陰極連接到IGBT裝置Q2的 集電極，陽(yáng)極連接到IGBT裝置Q2的發(fā)射極。
電壓傳感器21將轉(zhuǎn)換器12的在其輸入上存在的電壓檢測(cè)為電壓值 VL。電流傳感器11將流經(jīng)電抗器L1的電流檢測(cè)為電流值IB。電容器C2 連接到轉(zhuǎn)換器12的輸出側(cè)，并存儲(chǔ)發(fā)送自轉(zhuǎn)換器12的能量，以及對(duì)電壓 進(jìn)行平滑。電壓傳感器13將轉(zhuǎn)換器12的輸出側(cè)上的電壓一一即電容器C2 的電極之間的電壓——檢測(cè)為電壓值VH。
在混合動(dòng)力車(chē)中，發(fā)動(dòng)機(jī)200和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1交換機(jī)械動(dòng)力，有 時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，有時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1作為接 收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)運(yùn)行。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1受到變換 器14的驅(qū)動(dòng)。
變換器14接收來(lái)自轉(zhuǎn)換器12的升壓轉(zhuǎn)換電勢(shì)，以便驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī) MG1。另外，當(dāng)車(chē)輛被再生制動(dòng)時(shí)，變換器14將由電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1產(chǎn)生 的電力返還到轉(zhuǎn)換器12。在這樣^t時(shí)，轉(zhuǎn)換器12受到控制器30的控制， 以便作為降壓轉(zhuǎn)換電路運(yùn)行。
變換器14包含U相臂15、 V相臂16、 W相臂17。 U相臂15、 V相 臂16、 W相臂17并聯(lián)連接在轉(zhuǎn)換器12的輸出線(xiàn)之間。
U相臂15包含串聯(lián)連接的IGBT裝置Q3與Q4以及分別并聯(lián)連接到 IGBT裝置Q3與Q4的二極管D3與D4。 二極管D3的陰極連接到IGBT 裝置Q3的集電極，陽(yáng)極連接到IGBT裝置Q3的發(fā)射極。二極管D4的陰 極連接到IGBT裝置Q4的集電極，陽(yáng)極連接到IGBT裝置Q4的發(fā)射極。
V相臂16包含串聯(lián)連接的IGBT裝置Q5與Q6以及分別并聯(lián)連接到 IGBT裝置Q5與Q6的二極管D5與D6。 二極管D5的陰極連接到IGBT 裝置Q5的集電極，陽(yáng)極連接到IGBT裝置Q5的發(fā)射極。二極管D6的陰 極連接到IGBT裝置Q6的集電極，陽(yáng)極連接到IGBT裝置Q6的發(fā)射極。
W相臂17包含串聯(lián)連接的IGBT裝置Q7與Q8以及分別并聯(lián)連接到 IGBT裝置Q7與Q8的二極管D7與D8。 二極管D7的陰極連接到IGBT 裝置Q7的集電極，陽(yáng)極連接到IGBT裝置Q7的發(fā)射極。二極管D8的陰 極連接到IGBT裝置Q8的集電極，陽(yáng)極連接到IGBT裝置Q8的發(fā)射極。
各相臂具有連接到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的相繞組的相末端的中間點(diǎn)。具 體而言，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1為三相永磁體電動(dòng)機(jī)，三相U、 V、 W相線(xiàn)圏 各自具有連接到中性點(diǎn)的一端。U相線(xiàn)圏的另一端連接到將IGBT裝置Q3 與Q4連接在一起的節(jié)點(diǎn)。V相線(xiàn)圏的另一端連接到將IGBT裝置Q5與 Q6連接在一起的節(jié)點(diǎn)。W相線(xiàn)圏的另一端連接到將IGBT裝置Q7與Q8 連接在一起的節(jié)點(diǎn)。
電流傳感器24U與24V將流經(jīng)電動(dòng)發(fā)電才/L MG1的U相與V相定子 線(xiàn)圏的電流的電流值IU1、 IV1檢測(cè)為電機(jī)電流值MCRT1，并將電機(jī)電流 值MCRT1輸出到控制器30。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的旋轉(zhuǎn)速度Ng由車(chē)輛速 度傳感器27進(jìn)行檢測(cè)。
控制器30接收轉(zhuǎn)矩指令值TR1、電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度Ng、電壓值VB、 VL與VH、電流值IB與IC、電機(jī)電流值MCRT1。
變換器14A接收來(lái)自轉(zhuǎn)換器12的升壓轉(zhuǎn)換電勢(shì)，以便驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MG2。另外，在車(chē)輛再生制動(dòng)時(shí)，變換器14A將電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2產(chǎn)生 的電力返還到轉(zhuǎn)換器20。在這樣^故的時(shí)候，轉(zhuǎn)換器12受到控制器30的控 制，以便作為降壓電路運(yùn)行。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2以速率Nm旋轉(zhuǎn)，該速率 由車(chē)輛速度傳感器7進(jìn)行檢測(cè)。
變換器14A包含分別并聯(lián)連接在轉(zhuǎn)換器12的輸出線(xiàn)之間的U、 V、 W 相臂15A、 16A、 17A。 U、 V、 W相臂15A、 16A、 17A在構(gòu)造上分別類(lèi) 似于U、 V、 W相臂15、 16、 17。因此，不再重復(fù)進(jìn)行其介紹。
變換器14A的U、 V、 W相臂的中間點(diǎn)分別連接到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2 的U、 V、 W相線(xiàn)圏的一端。具體而言，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2為三相7Jc磁體 電動(dòng)機(jī)，U、 V、 W相線(xiàn)圉的另一端各自連接到中性點(diǎn)。
電流傳感器28U、 28V將流經(jīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的U相與V相定子線(xiàn)
圏的電機(jī)電流值IU2、 IV2檢測(cè)為電機(jī)電流值MCRT2，并將電機(jī)電流值 MCRT2輸出到控制器30。
控制器30接收轉(zhuǎn)矩指令值TR1、電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Ng、電壓值VB、 VL 與VH、電流值IB與IC、電機(jī)電流值MCRT1，除此之外，接*|^寸應(yīng)于電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Nm、轉(zhuǎn)矩指令值TR2、電機(jī)電流值 MCRT2。
響應(yīng)于這些輸入，控制器30向升壓轉(zhuǎn)換單元20輸出執(zhí)行升壓轉(zhuǎn)換的 指示PWU、執(zhí)行降壓轉(zhuǎn)換的指示PWD、停止的指示STP。
另外，控制器30向變換器14輸出指示PWMI1,以便將對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換 器12的輸出的dc電壓轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的ac電壓，以及 輸出指示PWMC1，以l更將電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1產(chǎn)生的ac電壓轉(zhuǎn)換為dc電 壓，并將dc電壓返還到轉(zhuǎn)換器12。
另夕卜，控制器30向變換器14A輸出指示PWMI2，以便將對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換 器12的輸出的dc電壓轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的ac電壓，以及 輸出再生指示PWMC2，以便將電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2產(chǎn)生的ac電壓轉(zhuǎn)換為dc 電壓，并將dc電壓返還到轉(zhuǎn)換器12。
接著，將簡(jiǎn)短介紹升壓轉(zhuǎn)換單元12的運(yùn)行。在動(dòng)力運(yùn)行過(guò)程中，升壓 轉(zhuǎn)換單元20中的轉(zhuǎn)換器12作為升壓轉(zhuǎn)換電路運(yùn)行，也就是說(shuō)，從電池B 向變換器14供給電力的前向轉(zhuǎn)換電路。在再生運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)換器12也 作為降壓轉(zhuǎn)換電路運(yùn)行，也就是說(shuō)，將電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1產(chǎn)生的電力饋送 到電池B的逆向轉(zhuǎn)換電路。
在IGBT裝置Ql保持關(guān)斷的情況下，當(dāng)IGBT裝置Q2被開(kāi)通/關(guān)斷 時(shí)，轉(zhuǎn)換器12作為升壓轉(zhuǎn)換電路運(yùn)行。具體而言，當(dāng)IGBT裝置Q2被開(kāi) 通時(shí)，從電池B的正極經(jīng)過(guò)電抗器Ll和IGBT裝置Q2到電池B的負(fù)極 形成路徑，電流流過(guò)該路徑。當(dāng)電流流過(guò)時(shí)，能量存儲(chǔ)在電抗器L1中。
當(dāng)IGBT裝置Q2關(guān)斷時(shí)，存儲(chǔ)在電抗器Ll中的能量經(jīng)二極管Dl流 到變換器14。結(jié)果，電容器C2的電極之間的電壓增大。因此，施加到變 換器14的轉(zhuǎn)換器12的輸出電壓受到升壓。這里，為了減小損耗，IGBT
裝置Ql可與二極管Dl的導(dǎo)通周期同步地呈現(xiàn)導(dǎo)通。
另一方面，在IGBT裝置Q2保持關(guān)斷的情況下，當(dāng)IGBT裝置Ql 被開(kāi)通/關(guān)斷時(shí)，轉(zhuǎn)換器12作為降壓轉(zhuǎn)換電路運(yùn)行。具體而言，當(dāng)IGBT 裝置Ql開(kāi)通時(shí)，由變換器14再生的電流經(jīng)IGBT裝置Ql和電抗器Ll 流到電池B。
另外，當(dāng)IGBT裝置Q1被關(guān)斷時(shí)，形成電抗器L1、電池B、 二極管 D2的環(huán)路，存儲(chǔ)在電抗器L1中的能量被返還到電池B。這里，為了減小 損耗，IGBT裝置Q2可與二極管D2的導(dǎo)通周期同步地呈現(xiàn)導(dǎo)通。在這種 反向轉(zhuǎn)換中，電池B接收電力的時(shí)間周期變得長(zhǎng)于變換器14供給電力的 時(shí)間周期，因此，變換器14的電壓被降低并返還到電池B。升壓轉(zhuǎn)換單元 20的運(yùn)行通過(guò)適當(dāng)控制上面介紹的動(dòng)力運(yùn)行操作以及再生操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。
這里的再生制動(dòng)指的是通過(guò)由混合動(dòng)力車(chē)或電氣車(chē)輛的駕駛者的足剎 操作進(jìn)行的伴有再生的制動(dòng)。另外，再生制動(dòng)包括在不操作足剎的情況 下，通過(guò)在行駛過(guò)程中釋放加速器踏板，車(chē)輛在再生電力的同時(shí)的減速或 停止加速。
變換器14A與變換器14并聯(lián)連接在節(jié)點(diǎn)Nl與N2之間，并且進(jìn)一步 連接到升壓轉(zhuǎn)換單元20。
圖3示出了安裝在混合動(dòng)力車(chē)1上的變換器的控制模式之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
參照?qǐng)D3，圖1的控制器30控制變換器14與14A，同時(shí)，在三個(gè)控 制模式一一即矩形波控制模式、過(guò)調(diào)制控制模式、PWM (脈寬調(diào)制)控制 模式一 一之間切換。
在PWM (脈寬調(diào)制)控制中，電壓波形的基波分量的有效值一一即 調(diào)制因子一一處于0到0.61的范圍內(nèi)，用載波對(duì)基波進(jìn)行脈寬調(diào)制獲得的 脈沖電壓或電流被供到電機(jī)。在PWM波形的電壓被施加到ac電機(jī)的 PWM電流控制中，平滑的旋轉(zhuǎn)甚至在低速范圍內(nèi)是可能的。然而，存在 dc電源的電壓使用率受到限制的問(wèn)題。作為對(duì)策，通過(guò)將場(chǎng)減弱電流施加 到ac電機(jī)，可獲得高的旋轉(zhuǎn)。然而，這種方法不是完美的，因?yàn)槠湓黾恿?br>
歐姆損耗。
控制ac電機(jī)的驅(qū)動(dòng)的另一方法是將矩形波電壓施加到電機(jī)。根據(jù)矩形 波控制方法，施加與基波同步的矩形波。在矩形波控制方法中，dc電源的 電壓使用比可改進(jìn)到大約0.78的調(diào)制因子，結(jié)果，高速范圍內(nèi)的輸出可以 得到改進(jìn)。另外，由于場(chǎng)減弱電流可以得到減小，歐姆損耗得到減小，能 量效率可以得到提高。另外，由于變換器上的開(kāi)關(guān)次數(shù)可以減小，開(kāi)關(guān)損 耗可有利地得到降低。然而，在低速范圍內(nèi)，不能獲得平滑的旋轉(zhuǎn)，因?yàn)?開(kāi)關(guān)周期長(zhǎng)。
另外，作為PWM控制與矩形波控制之間的中間控制，也進(jìn)行過(guò)調(diào)制 控制。在過(guò)調(diào)制控制中，調(diào)制因子在0.61到0.78的范圍內(nèi)。在過(guò)調(diào)制控制 中，PWM控制的每個(gè)脈沖的占空比在基波分量的峰側(cè)大于并在谷側(cè)小于 正弦波PWM控制。
因此，"沒(méi)置允許ac電機(jī)的PWM控制、過(guò)調(diào)制控制和矩形波控制中的 任何一種的構(gòu)造，且控制取決于情況有選擇地使用，故改善了特別是在高 速范圍內(nèi)的電機(jī)的輸出。
參照?qǐng)D3，舉例而言，依賴(lài)于用箭頭86和90表示的正常切換操作中 的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，對(duì)進(jìn)行矩形波控制模式的狀態(tài)80、進(jìn)行過(guò)調(diào)制褲制模式 的狀態(tài)82、進(jìn)行PWM控制模式的狀態(tài)84進(jìn)行切換。具體而言，在低速 旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，控制在執(zhí)行允許平滑旋轉(zhuǎn)的PWM控制模式的狀態(tài)84中進(jìn)行， 隨著電枳旋轉(zhuǎn)速度增大，進(jìn)行向執(zhí)行過(guò)調(diào)制控制模式的狀態(tài)82以及進(jìn)一步 向執(zhí)行矩形波控制模式的狀態(tài)80的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，故dc電源的電壓使用率得 到改進(jìn)。
在這一點(diǎn)上，如果發(fā)生導(dǎo)致電機(jī)電流的擾動(dòng)的滑移、抓地等等且電機(jī) 同步可能在矩形波控制模式的狀態(tài)80下喪失，進(jìn)行如箭頭88所示的緊急 切換，以便導(dǎo)致到過(guò)調(diào)制控制模式的狀態(tài)82的轉(zhuǎn)換，其中，變換器被切換 更多的次數(shù)，獲得更好的可控制性。
另夕卜，如果類(lèi)似的電機(jī)電流擾動(dòng)在過(guò)調(diào)制控制模式的狀態(tài)82中觀察到 時(shí)，為了避免喪失同步，進(jìn)行如箭頭92所示的緊急切換，以便導(dǎo)致到PWM 控制模式的狀態(tài)84的轉(zhuǎn)換，其中，進(jìn)行切換，直到獲得更大的次數(shù)和更好 的可控制性。
圖4為一流程圖，其示出了與控制器30執(zhí)行的升壓轉(zhuǎn)換器和變換器有 關(guān)的程序的控制結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D1和4，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車(chē)輛控制器包含控制器30，其 以可切換的方式在變換器上進(jìn)行矩形波控制和非矩形波控制?？刂破?0 具有作為一種判斷基準(zhǔn)的緊急切換條件，其用于根據(jù)從變換器流到電動(dòng)機(jī) 的電流將控制從矩形波控制切換到非矩形波控制。如果在矩形波控制執(zhí)行 的同時(shí)滿(mǎn)足緊急切換條件(步驟S5中的是)，向升壓轉(zhuǎn)換單元20給出降 低目標(biāo)輸出電壓的指示(S7)。優(yōu)選為，當(dāng)從變換器14、 14A供到電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MG1、 MG2的q軸電流超過(guò)規(guī)定閾值時(shí)，控制部分判斷為滿(mǎn)足緊急 切換條件。
當(dāng)過(guò)程開(kāi)始時(shí)，首先，在步驟S1中，控制器30分別從圖2的電流傳 感器28U、 28V獲得電流值IU2、 IV2。
于是，在步驟S2中，所獲得的電流值被轉(zhuǎn)換為d軸(縱軸)電流Id 和q軸(正交軸)電流Iq。
圖5為與d軸電流和q軸電流有關(guān)的第一圖示。
圖6為與d軸電流和q軸電流有關(guān)的第二圖示。
參照?qǐng)D5和6，線(xiàn)圏LU、 LV、 LW分別為定子的U相、V相、W相 線(xiàn)圈。當(dāng)將轉(zhuǎn)子的U相線(xiàn)圏LU作為基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子相位用旋轉(zhuǎn)角度6的電氣 角度表示時(shí)，d軸電流Id和q軸電流Iq分別用下面的z^式(1)和(2) 給出。
Id=V2x (IV sin6-IU sin ( 6-120° )) (1) Iq=V2x (IV cos6-IU cos ( 6-120。 ) ) (2) 表示在dq平面上的流經(jīng)定子線(xiàn)圏的電流(合成電流)|1|如圖6所示。
如圖5可見(jiàn)，d軸電流為轉(zhuǎn)子R的磁極方向上的分量，q軸電流為正交于
轉(zhuǎn)子R的磁極方向的電流分量。
在電流根據(jù)圖4的步驟S2的公式轉(zhuǎn)換之后，過(guò)程進(jìn)行到步驟S3。
在步驟S3中，判斷當(dāng)前控制是否為矩形波控制。
如果當(dāng)前控制模式為矩形波控制模式，過(guò)程進(jìn)行到步驟S4，如果不是， 過(guò)程進(jìn)行到步驟SIO。
在步驟S4中，對(duì)應(yīng)于d軸電流Id的q軸電流Iq的閾值由圖X獲得。
圖7為在矩形波控制過(guò)程中參照的閾值的圖X。
參照?qǐng)D7，在矩形波控制中，例如，當(dāng)所需要的轉(zhuǎn)矩為200N m時(shí)， 變換器受到控制，使得用圖7的點(diǎn)A表示的d軸電流和q軸電流流過(guò)。類(lèi) 似地，當(dāng)所需要的轉(zhuǎn)矩為150、 100和50N.m時(shí)，變換器受到控制，使得 分別用點(diǎn)B、 C、 D表示的電流被施加到電動(dòng)機(jī)。
表示電流的這些點(diǎn)的位置必須在允許矩形波控制的范圍內(nèi)。如果矩形 波控制的這種可允許范圍被大大超過(guò)，電動(dòng)機(jī)之間的同步變得不可能，矩 形波控制失敗。因此，對(duì)應(yīng)于每個(gè)d軸電流的q軸閾值，即開(kāi)關(guān)閾值Iqt， 預(yù)先在圖X中確定。在步驟S5中判斷是否流過(guò)超過(guò)閾值Iqt的q軸電流。
當(dāng)流過(guò)超過(guò)閾值的q軸電流Iq時(shí)，過(guò)程進(jìn)行到步驟S6。如果q軸電 流不超過(guò)閾值，過(guò)程進(jìn)行到步驟S8。
在步驟S6中，發(fā)生用圖3的箭頭88表示的緊急切換，控制模式從矩 形波控制模式切換到過(guò)調(diào)制控制模式。于是，過(guò)程進(jìn)行到步驟S7，其中， 目標(biāo)電壓V從當(dāng)電流擾動(dòng)沒(méi)有產(chǎn)生時(shí)的目標(biāo)值VO降低oc,降低到V=VO-ot 。
在步驟S7中，oc可以為a-O。具體而言，代替或除有意降低目標(biāo)輸出 電壓外，可以執(zhí)行例如保持且不增大目標(biāo)輸出電壓等防止變換器上的過(guò)電 壓的過(guò)程。
當(dāng)步驟S7中的過(guò)程結(jié)束時(shí)，過(guò)程進(jìn)行到步驟S14，控制返回到主程序。 當(dāng)過(guò)程進(jìn)行到步驟S8時(shí)，判斷是否從目標(biāo)電壓在步驟S7中降低開(kāi)始P秒 已經(jīng)過(guò)去。如果已經(jīng)發(fā)生了滑移或抓地，P秒的時(shí)間段對(duì)于消除抓地時(shí)變 換器上的過(guò)電壓來(lái)說(shuō)足夠長(zhǎng)。
在步驟S8中如果fM少已經(jīng)過(guò)去(步驟S8中的是)，過(guò)程進(jìn)行到步驟 S9，其中，升壓轉(zhuǎn)換器的目標(biāo)電壓V返回到電流擾動(dòng)沒(méi)有產(chǎn)生時(shí)的目標(biāo)電
壓vo。
如果已經(jīng)執(zhí)行防止變換器上的過(guò)電壓的任何步驟，而不是步驟S7中的 有意降低目標(biāo)輸出電壓，在步驟S9中，用于防止過(guò)電壓的過(guò)程的設(shè)置返回 到正常設(shè)置。
在步驟S8中如果P秒還沒(méi)有過(guò)去(步驟S8中的否)，過(guò)程進(jìn)行到步 驟S14，控制返回到主程序。
另外，如果過(guò)程從步驟S3進(jìn)行到步驟S10,判斷過(guò)調(diào)制控制是否正在 進(jìn)行。
如果沒(méi)有正在進(jìn)行過(guò)調(diào)制控制，這意味著具有最佳可控制性的PWM控 制正在執(zhí)行，因此，過(guò)程進(jìn)行到步驟S14，控制返回到主程序。
步驟SIO中如果過(guò)調(diào)制控制在正在進(jìn)行，過(guò)程進(jìn)行到步驟Sll,其中， 從圖Y獲得對(duì)應(yīng)于d軸電流Id的q軸電流Iq的閾值。
圖8為在非矩形波控制過(guò)程中參照的閾值的圖Y。
參照?qǐng)D8,當(dāng)過(guò)調(diào)制控制被執(zhí)行時(shí)，表示控制電流的點(diǎn)位于用于過(guò)調(diào) 制控制的指令電流線(xiàn)上。具體而言，當(dāng)所需要的轉(zhuǎn)矩分別為200、 150、 100、 50N'm時(shí)，進(jìn)行控制，使得用點(diǎn)E、 F、 G、 H表示的d軸電流和q軸電流 流過(guò)。
在圖Y中，再次判斷對(duì)于d軸電流的開(kāi)關(guān)闊值Iqt，在步驟S12中， 判斷q軸電流Id是否超過(guò)閾值Iqt。如果在步驟S12中化>閾值Iqt不成 立，過(guò)調(diào)制控制可被保持，因此，過(guò)程進(jìn)行到步驟S14，過(guò)程返回到主程 序。
如果IqH萄值Iqt在步驟S12中成立，過(guò)程進(jìn)行到步驟S13。
在步驟S13中，發(fā)生用圖3的箭頭92表示的緊急切換，控制模式從過(guò)
調(diào)制控制模式切換到PWM控制模式。當(dāng)切換結(jié)束時(shí)，過(guò)程進(jìn)行到步驟S14，
控制返回到主程序。
圖9為與本發(fā)明應(yīng)用的車(chē)輛的運(yùn)行有關(guān)的運(yùn)行波形圖。
參照?qǐng)D9，正常、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)從時(shí)間點(diǎn)tO到tl示出。這里，升壓
轉(zhuǎn)換單元輸出指令值VHO被設(shè)置為作為目標(biāo)值的V0-650V，升壓轉(zhuǎn)換單
元20輸出如所指示的650V的電壓。
假設(shè)輪胎在圖20所示時(shí)間點(diǎn)tl上滑移并接著在t2落在地上i^V抓地 狀態(tài)。這里，在時(shí)間點(diǎn)tl與t2之間，電枳減轉(zhuǎn)速度Nm增大，同時(shí)，電 機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩受到控制、使其保持恒定。能量被確定為能量-轉(zhuǎn)矩x旋轉(zhuǎn)速 度，因此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的電力消耗Pm增大。
相反，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1中產(chǎn)生并保持恒定量的電 力。結(jié)果，電力消耗在變換器14A處增大，升壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓VH 減小。升壓轉(zhuǎn)換單元20受到控制，使得減小得到恢復(fù)，結(jié)果， 一度減小的 輸出電壓VH返回到650V。
在時(shí)間點(diǎn)t2進(jìn)入抓地狀態(tài)，電;t^轉(zhuǎn)速度Nm迅速減小，因此，電動(dòng) 發(fā)電機(jī)MG2的電力消耗也做出響應(yīng)地降低。結(jié)果，升壓轉(zhuǎn)換單元20和變 換器14A進(jìn)入過(guò)剩能量的狀態(tài)，從時(shí)間點(diǎn)t2到t2A，輸出電壓VH超過(guò) 650Vo
這里，在時(shí)間點(diǎn)t2A，緊急切換發(fā)生，由此，控制模式從矩形波控制 變?yōu)檫^(guò)調(diào)制控制，做出響應(yīng)地，升壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓值如波形Wl表 示地降低oc-50V,故升壓轉(zhuǎn)換單元的輸出指令值VHO被設(shè)置為600V。結(jié) 果，升壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓VH如波形W3所示在裕量達(dá)到上限的情況 下受到控制，并且，在時(shí)間點(diǎn)t3之后，其趨于穩(wěn)定狀態(tài)。
舉例而言，這樣的控制是可能的其中，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的電力消 耗Pm受到監(jiān)碎見(jiàn)，當(dāng)急速減小的趨勢(shì)被檢測(cè)到時(shí)，升壓轉(zhuǎn)換單元的輸出指 令值降低。然而，如果采用這樣的方法，計(jì)算花費(fèi)的時(shí)間比響應(yīng)于控制模 式切換而切換到輸出指令值VHO要長(zhǎng)。因此，電壓切換指令在虛線(xiàn)波形 W2表示的定時(shí)發(fā)布，輸出電壓不具有如可從虛線(xiàn)波形W4可見(jiàn)的上限的、 大的裕量。
因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，由于升壓轉(zhuǎn)換單元的輸出指令值以連系 到變換器控制模式的緊急切換的方式降低，空轉(zhuǎn)/滑移的判斷可以迅速做 出，可用足夠的裕量防止變換器上的過(guò)電壓。
另外，與使用不同于變換器緊急切換控制的判斷基準(zhǔn)一一例如使用電
力消耗的計(jì)算一一防止變換器過(guò)電壓的升壓轉(zhuǎn)換器控制相比較，控制器的 計(jì)算負(fù)荷可變得較小。
[實(shí)施例2
在圖1所示的混合動(dòng)力車(chē)中，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2以;^j良動(dòng)機(jī) 200的轉(zhuǎn)矩受到控制，并由作為動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)的行星齒輪PG耦合，以實(shí) 現(xiàn)連續(xù)可變的變速。
然而，為了實(shí)現(xiàn)小尺寸的電動(dòng)發(fā)電機(jī)以及高速行駛的所需加速，已經(jīng) 提出了在從行星齒輪到差動(dòng)齒輪DG的推進(jìn)器軸的部分上插入變速器，以 便使得齒輪比的變化成為可能。
圖10示出了混合動(dòng)力車(chē)300的構(gòu)造，其中，裝有允許齒輪比的兩段切 換的變速器。
參照?qǐng)D10，車(chē)輛300包含發(fā)動(dòng)機(jī)200、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、行星齒輪 PG、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2、變速器307。車(chē)輛400的升壓轉(zhuǎn)換單元20和變換 器14以及14A具有與圖2所示混合動(dòng)力車(chē)l相同的構(gòu)造，因此，其介紹 不再重復(fù)。
行星齒輪PG包含恒星齒輪306，其與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)子304 一體化地旋轉(zhuǎn)；游星齒輪308，其具有用耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)200的曲軸302的 行星齒輪架312支撐的旋轉(zhuǎn)中心，并繞著恒星齒輪306旋轉(zhuǎn)；環(huán)形齒輪410, 其作為與游星齒輪的外周?chē)Ш系膬?nèi)齒輪。環(huán)形齒輪310與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2 的轉(zhuǎn)子314 —體化體旋轉(zhuǎn)。
變速器307由一組Ravigneau型行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成。具體而言，其具 有作為外齒輪的恒星齒輪312和322。恒星齒輪321與游星齒輪323嚙合， 游星齒輪323與第二游星齒輪324嚙合，第二游星齒輪324與布置為與恒 星齒輪321和322同心的環(huán)形齒輪325嚙合。
游星齒輪323與324均由行星齒輪架326以允許旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐。
恒星齒輪322與游星齒輪324嚙合。因此，恒星齒輪321與環(huán)形齒輪 325和游星齒輪323和324 —起構(gòu)成對(duì)應(yīng)于雙游星型行星齒輪機(jī)構(gòu)的^J。
另外，恒星齒輪322與環(huán)形齒輪325和游星齒輪324 —起構(gòu)成對(duì)應(yīng)于單游 星型行星齒輪才幾構(gòu)的機(jī)構(gòu)。
另外，變速器307具有制動(dòng)器BH，其有選擇地固定恒星齒輪321; 制動(dòng)器BL，其有選擇地固定環(huán)形齒輪325。這些制動(dòng)器BH和BL為通過(guò) 摩擦產(chǎn)生接合力的所謂摩M合裝置，可使用多盤(pán)性接合裝置或帶型M 裝置。
圖ll示出了圖10的變速器307中的切換。
參照?qǐng)D10與11，在變速器307中，恒星齒輪為所謂的輸入元件，齒 輪架326為輸出元件。當(dāng)制動(dòng)器BH被^時(shí)，較小齒輪比的高速段被設(shè) 置，當(dāng)制動(dòng)器BL代替制動(dòng)器BH被掩^時(shí)，較高齒輪比的低速段而不是 高速段被設(shè)置。
圖12為一流程圖，其示出了根據(jù)實(shí)施例2執(zhí)行的升壓轉(zhuǎn)換器的控制。 參照?qǐng)D12，當(dāng)過(guò)程開(kāi)始時(shí)，首先，在步驟SIOI中判斷是否在驅(qū)動(dòng)輪 上發(fā)生了滑移。
當(dāng)滑移發(fā)生且同樣的轉(zhuǎn)矩指令從控制器30發(fā)送到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2 時(shí)，旋轉(zhuǎn)速度急劇增大，因此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2上的電力損耗急劇增大。 當(dāng)檢測(cè)到超過(guò)規(guī)定值的電力變化量時(shí)，判斷為發(fā)生滑移。
如果在步驟S101中判斷為發(fā)生滑移，過(guò)程進(jìn)行到步驟S102。如果沒(méi) 有在步驟SIOI中判斷為發(fā)生了滑移，過(guò)程進(jìn)行到步驟S104。
在步驟S102中，判斷變速器307的變速段是低還是高。具體而言，當(dāng) 制動(dòng)器BH被控制為接合狀態(tài)時(shí)，變速段凈皮判斷為設(shè)置為高，當(dāng)制動(dòng)器BL 處于接合狀態(tài)時(shí)，變速段被判斷為設(shè)置為低。
當(dāng)在步驟S102中判斷為齒輪速度為低時(shí)，過(guò)程進(jìn)行到步驟S103。另 一方面，如果判斷為齒^it度為高，過(guò)程進(jìn)行到步驟S104。
步驟S103對(duì)應(yīng)于滑移已發(fā)生且變速段在滑移時(shí)處于低速的情況。在這 樣的情況下，旋轉(zhuǎn)在滑移時(shí)在寬范圍上變化，過(guò)剩能量在滑移時(shí)明顯很大。 因此，在滑移后且在輪胎的著地和抓地前，升壓電壓指令值V0預(yù)先在步 驟S103中以-oc降低。通過(guò)這種方式，可減輕抓底時(shí)的過(guò)剩能量的狀態(tài)。另一方面，如果過(guò)程進(jìn)行到步驟S104,情況是沒(méi)有發(fā)生滑移或如果已 經(jīng)發(fā)生了滑移，變速段已經(jīng)為高以及滑移時(shí)的旋轉(zhuǎn)變化范圍相對(duì)較小。在 這樣的情況下，在不改變升壓電壓指令值的情況下，接下來(lái)的控制是可能 的，因此，升壓電壓值被保持在VO。
在過(guò)程在步驟S103或S104處結(jié)束后，控制在步驟S105中被傳送到 主程序。
圖13示出了裝有4速變速器的混合動(dòng)力車(chē)400的構(gòu)造。
參照?qǐng)D13，混合動(dòng)力車(chē)400包含發(fā)動(dòng)機(jī)200、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1與MG2、
行星齒輪PG、變速器401。發(fā)動(dòng)機(jī)200、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、行星齒輪PG、
電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2具有與參照?qǐng)D10介紹的車(chē)輛300中類(lèi)似的構(gòu)造，因此，
不再重復(fù)對(duì)其的介紹。
變速器401包含離合器C1-C3、制動(dòng)器B1與B2，單向離合器F1、第
一與第二行星齒輪M。
第一行星齒輪機(jī)構(gòu)包含恒星齒輪402、游星齒輪404、環(huán)形齒輪406、 行星齒輪架408。
第二行星齒輪機(jī)構(gòu)包含恒星齒輪461、游星齒輪412、環(huán)形齒輪410、 行星齒輪架414。
恒星齒輪402可由制動(dòng)器B1固定，并可由離合器C3固定，以便與電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子314 —體化地旋轉(zhuǎn)。游星齒輪404與恒星齒輪402 嚙合，并以允許旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)的方式由行星齒輪架408支撐。行星齒輪架408 可通過(guò)離合器C2固定，以便與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子314 —體化地旋轉(zhuǎn)， 并可由制動(dòng)器B2固定，以防止旋轉(zhuǎn)。另外，單向離合器F1被設(shè)置為使得 行星齒輪架408的操作被限制為僅在一個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)。
游星齒輪404進(jìn)一步與作為內(nèi)齒輪的環(huán)形齒輪406嚙合。環(huán)形齒輪406 連系到行星齒輪架414和推進(jìn)器軸PS，并與這些元件一體化地旋轉(zhuǎn)。
恒星齒輪416為外齒輪，其可通過(guò)離合器C1固定，以便與電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子314 —體化地旋轉(zhuǎn)。游星齒輪412與恒星齒輪416嚙合， 并以允許旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)的方式由行星齒輪架414支撐。
游星齒輪412的外周與作為內(nèi)齒輪的環(huán)形齒輪410嚙合。環(huán)形齒輪與 行星齒輪架408連系，以便與之一體化地旋轉(zhuǎn)，且其能通過(guò)制動(dòng)器B2固 定。
圖14示出了變速器401的變速操作。
參照?qǐng)D13與14，當(dāng)?shù)谝凰俣?Ist)的齒輪比將被獲得時(shí)，離合器Cl 被引入接合狀態(tài)，離合器C2與C3以及制動(dòng)器Bl被引入釋放狀態(tài)。制動(dòng) 器B2僅在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)進(jìn)行時(shí)被引入接合狀態(tài)。在第一速度上，由于單向 離合器F1的作用，環(huán)形齒輪10僅在一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)齒輪比被設(shè)置為第二速度(2nd)時(shí)，離合器Cl和制動(dòng)器Bl被接 合，離合器C2與C3以及制動(dòng)器B2被釋放。
當(dāng)齒輪比被i殳置為第三速度(3rd)時(shí)，離合器Cl與C2被接合，離 合器C3與制動(dòng)器Bl與B2被釋放。
當(dāng)齒輪比被設(shè)置到第四速度(4TH)時(shí)，離合器C2和制動(dòng)器Bl被接 合，離合器C1與C3以及制動(dòng)器B2被釋放。
當(dāng)后進(jìn)齒輪(REV)將被設(shè)置時(shí)，離合器C3與制動(dòng)器B2被接合，離 合器Cl與C2以及制動(dòng)器Bl被釋放。
圖15為一流考呈圖，其示出了確定車(chē)輛400的升壓電壓指令值的控制。 根據(jù)該流程圖的過(guò)程由規(guī)定的主程序調(diào)用，并每隔規(guī)定時(shí)間段或每當(dāng)滿(mǎn)足 規(guī)定條件時(shí)執(zhí)行。
參照?qǐng)D15，當(dāng)過(guò)程開(kāi)始時(shí)，首先，在步驟S201中，判斷是否發(fā)生了 滑移。如果判斷為發(fā)生了滑移，過(guò)程進(jìn)行到步驟S202。如果沒(méi)有判斷為發(fā) 生了滑移，過(guò)程進(jìn)行到步驟S210。
在步驟S202中，判斷變速器401的齒輪是否為第一速度。如果判斷為 變速器401為第一速度，過(guò)程進(jìn)行到步驟S203，如果沒(méi)有判斷為處于第一 速度，過(guò)程進(jìn)行到步驟S204。
在步驟S203中，發(fā)布以-100V降低升壓轉(zhuǎn)換器12的升壓電壓指令值 VO的指令。
在步驟S204中，判斷變速器401的齒輪是否為第二速度。如果判斷為
第二速度，過(guò)程進(jìn)行到步驟S205，如果判斷為不是第二速度，過(guò)程進(jìn)行到 步驟S206。
在步驟S205中，發(fā)布以-80V降低升壓轉(zhuǎn)換器12的升壓電壓指令值 VO的指令。
當(dāng)過(guò)程進(jìn)行到步驟S206時(shí)，判斷變速器401的齒輪是否為第三速度。 如果判斷為第三速度，過(guò)程進(jìn)行到步驟S207,如果判斷為不是第三速度， 過(guò)程進(jìn)行到步驟S208。
在步驟S207中，發(fā)布以-60V降低升壓轉(zhuǎn)換器12的升壓電壓指令值 VO的指令。
當(dāng)過(guò)程進(jìn)行到步驟S208時(shí)，判斷變速器401的齒輪是否為第四速度。 如果判斷為第四速度，過(guò)程進(jìn)行到步驟S209,如果判斷為不是第四速度， 過(guò)程進(jìn)行到步驟S210。
在步驟S209中，發(fā)布以-40V降低升壓轉(zhuǎn)換器12的升壓電壓指令值 VO的指令。
在步驟S210中，保持當(dāng)前的升壓電壓指令值VO。
在步驟S203、 S205、 S207、 S209、 S210的任何一個(gè)執(zhí)行結(jié)束時(shí)，控 制在步驟S211中傳遞到主程序。
如上所述，當(dāng)變速器被布置在車(chē)輪與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的輸出軸之間， 滑移在變換器上的影響以及升壓轉(zhuǎn)換器上的影響依賴(lài)于變速器的齒輪速度 而不同。因此，通過(guò)根據(jù)齒^il度控制升壓轉(zhuǎn)換器的指令值，可實(shí)現(xiàn)最優(yōu) 控制。
類(lèi)似地，可使用齒輪速度的信息來(lái)設(shè)置控制模式的切換。
圖16為一流程圖，其示出了使用關(guān)于齒輪速度的信息切換控制模式的
控制。根據(jù)該流程圖的過(guò)程由規(guī)定的主程序調(diào)用，并且每隔規(guī)定的時(shí)間段
執(zhí)行，或每當(dāng)滿(mǎn)足規(guī)定的條件時(shí)執(zhí)行。
參照?qǐng)D16，當(dāng)過(guò)程開(kāi)始時(shí)，首先，在步驟S251中，判斷是否發(fā)生了
滑移。如果判斷為發(fā)生了滑移，過(guò)程進(jìn)行到步驟S252。如果沒(méi)有判斷為發(fā)
生了滑移，過(guò)程進(jìn)行到步驟S260。
在步驟S252中，判斷變速器401的齒輪是否為第一速度。如果判斷為 變速器401處于第一速度，過(guò)程進(jìn)行到步驟S253，如果沒(méi)有判斷為第一速 度，過(guò)程進(jìn)4亍到步驟S254。
在步驟S253中，控制器30所執(zhí)行的變換器14A的控制模式被設(shè)置為 具有良好響應(yīng)的正弦PWM模式。
在步驟S254中，判斷變速器401的齒輪是否為第二速度。如果判斷為 第二速度，過(guò)程進(jìn)行到步驟S255，如果判斷為不是第二速度，過(guò)程進(jìn)行到 步驟S256。
在步驟S255中，作為變換器14A的控制模式，保持上一次程序根據(jù) 此流程圖判斷的控制模式。
當(dāng)過(guò)程進(jìn)行到步驟S256時(shí)，判斷變速器401的齒輪是否第三速度。如 果判斷為第三速度，過(guò)程進(jìn)行到步驟S257，如果判斷為不是第三速度，過(guò) 程進(jìn)行到步驟S258。
在步驟S257中，作為變換器14A的控制模式，保持上一次程序根據(jù) 此流程圖判斷的控制模式。
當(dāng)過(guò)程進(jìn)行到步驟S258時(shí)，判斷變速器401的齒輪是否為第四速度。 如果判斷為第四速度，過(guò)程進(jìn)行到步驟S259，如果判斷為不是第四速度， 過(guò)程進(jìn)行到步驟S260。
在步驟S259中，作為變換器14A的控制模式，保持上一次程序根據(jù) 此流程圖判斷的控制模式。
在步驟S210中，同樣，作為變換器14A的控制模式，保持上一次程 序根據(jù)此流程圖判斷的控制模式。
在步驟S253、 S255、 S257、 S259、 S260的過(guò)程結(jié)束時(shí)，控制在步驟 S211處傳遞給主程序。
步驟S255、 S257或S259可被^殳置為過(guò)調(diào)制PWM控制才莫式，其具有 次于正弦PWM控制模式的第二最好響應(yīng)。
圖17為運(yùn)行波形圖，其示出了執(zhí)行實(shí)施例2的控制的實(shí)例。
參照?qǐng)D17,橫坐標(biāo)表示時(shí)間，繪制升壓轉(zhuǎn)換器12的目標(biāo)電壓指令VHO、
轉(zhuǎn)矩指令TR、電杌旋轉(zhuǎn)速度Nm、控制模式。
直到時(shí)間點(diǎn)tl，車(chē)輛正常行駛，在tl與t2之間，發(fā)生車(chē)輪的空轉(zhuǎn)， 車(chē)輛處于滑移狀態(tài)，這是因?yàn)槠湓谡系K物等等上面行駛。此時(shí)，因?yàn)殡娏?的增大等等，滑移判斷標(biāo)記F從關(guān)閉切換到開(kāi)啟。作為響應(yīng)，控制模式在 時(shí)間tl上從正弦PWM控制模式切換到過(guò)調(diào)制PWM控制模式，在時(shí)間t2 上，進(jìn)一步從過(guò)調(diào)制PWM控制模式切換到正弦波控制模式。
圖18示出了控制模式的切換。
舉例而言，如果變速器齒輪在滑移時(shí)為低，旋轉(zhuǎn)速度的變化范圍寬， 因?yàn)槌跏嫁D(zhuǎn)矩在滑移時(shí)大。換句話(huà)說(shuō)，旋轉(zhuǎn)速度增大到高的值。因此，參 照?qǐng)D18，旋轉(zhuǎn)速度N增大，同時(shí)，轉(zhuǎn)矩T近似為相同，控制模式做出從 點(diǎn)Pl上的正弦PWM控制模式到點(diǎn)P2上的過(guò)調(diào)制PWM控制模式并進(jìn)一 步到點(diǎn)P3上的矩形波控制模式的轉(zhuǎn)換。
剛剛在滑移之后，在時(shí)間點(diǎn)t2與t3之間，車(chē)納故出到抓地狀態(tài)的轉(zhuǎn) 變，在時(shí)間點(diǎn)t3與t4之間，電;!Mt轉(zhuǎn)速度Nm減小。如果剛好在滑移之 后的控制模式為矩形波控制且抓地突然發(fā)生，控制響應(yīng)是不夠的，可能導(dǎo) 致控制失敗。
為了防止這種情況，當(dāng)做出滑移的判斷時(shí)，如果齒M度低(其具有 顯著的影響)，控制模式應(yīng)當(dāng)預(yù)先切換到具有高可控制性的正弦PWM控 制模式。
圖19進(jìn)一步示出了在發(fā)生抓地后的控制模式的切換。
參照?qǐng)D17和19，在時(shí)間點(diǎn)t3與t4之間，控制模式從矩形控制模式切 換到過(guò)調(diào)制PWM控制模式，并進(jìn)一步切換到正弦PWM控制模式。
在圖19中，從點(diǎn)P3經(jīng)過(guò)點(diǎn)P4，控制模式被切換到點(diǎn)P5上的正弦PWM 模式。這里，在繪制旋轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)矩的圖的某些區(qū)域中，轉(zhuǎn)矩大大減小， 可能達(dá)到圖19所示的0轉(zhuǎn)矩，且在這里容忍這樣的現(xiàn)象。由于轉(zhuǎn)矩在這里 減小，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的電力消M速減小，因此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1產(chǎn) 生的電力量可能是過(guò)大的，可能導(dǎo)致圖2所示電容器C2上的電壓的增大。
為了解決這樣的問(wèn)題，在滑移判斷時(shí)，如果變速器處于低齒輪，預(yù)先
降低升壓電壓的目標(biāo)值。另外，當(dāng)使用圖15所示的多速變速器時(shí)，根據(jù)齒 ^it度，減小升壓電壓目標(biāo)值的量可在多級(jí)中改變。
如上所述，在實(shí)施例2中，在齒輪速度通過(guò)變速器改變的車(chē)輛中，由 于能量變化范圍依賴(lài)于齒輪速度而變化，設(shè)置適合于齒輪速度的目標(biāo)電壓 和控制模式，故目標(biāo)電壓的變化范圍得到最小化，而變換器上的過(guò)電壓可 以得到防止。
盡管詳細(xì)介紹和示出了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)明了其僅僅是以說(shuō)明和舉例的方 式示出，不是采用限制的方式，本發(fā)明的精神和范圍>^僅由所附權(quán)利要求 的條款限制。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)輛控制器，所述車(chē)輛包含至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的電機(jī)、驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的變換器以及向所述變換器供給dc電源電流的升壓轉(zhuǎn)換器，所述控制器包含控制部分，其以切換方式在所述變換器上進(jìn)行矩形波控制和非矩形波控制；其中，所述控制部分具有作為判斷基準(zhǔn)的緊急切換條件，所述緊急切換條件用于在檢測(cè)到車(chē)輪的滑移時(shí)將控制從所述矩形波控制切換到所述非矩形波控制，在所述矩形波控制正在執(zhí)行時(shí)，當(dāng)滿(mǎn)足所述緊急切換條件時(shí)，所述控制部分指示所述升壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行防止所述變換器的過(guò)電壓的處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的車(chē)輛控制器，其中，所述控制部分向所述升壓轉(zhuǎn)換器指示升壓目標(biāo)電壓，作為防止所述變 換器的過(guò)電壓的處理，所述目標(biāo)電壓被降低。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的車(chē)輛控制器，其中， 所述非矩形波控制為過(guò)調(diào)制PWM控制或正弦PWM控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的車(chē)輛控制器，其中，所述控制部分根據(jù)從所述變換器流到所述電機(jī)的電流判斷是否滿(mǎn)足所 述緊急切換條件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的車(chē)輛控制器，其中，當(dāng)從所述變換器供到所述電機(jī)的q軸電流超過(guò)規(guī)定閾值時(shí)，所述控制 部分判斷為滿(mǎn)足所述緊急切換條件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的車(chē)輛控制器，其中，與從所述變換器供到所述電機(jī)的I軸電流對(duì)應(yīng)地預(yù)先確定所述q軸電 流的所述規(guī)定閾值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的車(chē)輛控制器，其中，所述車(chē)輛還包含用于以可變的速度向車(chē)軸傳送所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力的多 級(jí)變速器；且 當(dāng)滿(mǎn)足所述緊急切換條件時(shí)，所述控制部分根據(jù)所述多級(jí)變速器的速 度改變向所述升壓轉(zhuǎn)換器的指示。
8. —種車(chē)輛，其包含至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的電機(jī)；驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的變換器；向所述變換器供給dc電源電流的升壓轉(zhuǎn)換器；以及 以切換方式在所述變換器上進(jìn)行矩形波控制和非矩形波控制的控制部 分；其中，所述控制部分具有作為判斷基準(zhǔn)的緊急切換條件，所述緊急切換^Ht控制，在所述矩形波控制正在執(zhí)行時(shí)，當(dāng)滿(mǎn)足所述緊急切換條件時(shí)，所述 控制部分指示所述升壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行防止所述變換器的過(guò)電壓的處理。
9. 才艮據(jù)權(quán)利要求8的車(chē)輛，其中，所述控制部分向所述升壓轉(zhuǎn)換器指示升壓目標(biāo)電壓，作為防止所述變 換器的過(guò)電壓的處理，所述目標(biāo)電壓被降低。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8的車(chē)輛，其中，所述非矩形波控制為過(guò)調(diào)制PWM控制或正弦PWM控制。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8的車(chē)輛，其中，所述控制部分根據(jù)從所述變換器流到所述電機(jī)的電流判斷是否滿(mǎn)足所 述緊急切換條件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的車(chē)輛，其中，當(dāng)從所述變換器供到所述電機(jī)的q軸電流超過(guò)規(guī)定閾值時(shí)，所述控制部分判斷為滿(mǎn)足所述緊急切換條件。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的車(chē)輛，其中，與從所述變換器供到所述電機(jī)的I軸電流對(duì)應(yīng)地預(yù)先確定所述q軸電 流的所述規(guī)定閾值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8的車(chē)輛，其還包含用于以可變的速度向車(chē)軸傳送所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力的多級(jí)變速器；其中， 當(dāng)滿(mǎn)足所述緊急切換條件時(shí)，所述控制部分根據(jù)所述多級(jí)變速器的速 度改變向所述升壓轉(zhuǎn)換器的指示。
15. —種控制車(chē)輛的方法，所述車(chē)輛包含至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的電機(jī)、 驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的變換器、向所述變換器供給dc電源電流的升壓轉(zhuǎn)換器，所 述方法包含以下步驟判斷是否正在所述變換器上執(zhí)行矩形波控制；以及在正在執(zhí)行所述矩形波控制時(shí)，當(dāng)在檢測(cè)到車(chē)輪滑移時(shí)滿(mǎn)足用于將控 制從所述矩形波控制切換到非矩形波控制的緊急切換條件時(shí)，指示所述升 壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行防止所述變換器的過(guò)電壓的處理。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的控制車(chē)輛的方法，其中， 所述車(chē)輛還包含用于以可變的速度向車(chē)軸傳送所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力的多級(jí)變速器；所述控制方法還包含以下步驟當(dāng)滿(mǎn)足所述緊急切換條件時(shí)，根據(jù)所述多級(jí)變速器的速度改變向所述 升壓轉(zhuǎn)換器的指示。
全文摘要
一種用于車(chē)輛的控制器，該車(chē)輛包含至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變換器、將dc電源電流供到變換器的升壓轉(zhuǎn)換器，該控制器具有以切換方式在變換器上進(jìn)行矩形波控制和非矩形波控制的控制部分。控制部分具有作為判斷基準(zhǔn)的緊急切換條件，該條件用于將控制從矩形波控制切換到非矩形波控制，在矩形波控制被執(zhí)行時(shí)，當(dāng)滿(mǎn)足緊急切換條件時(shí)(步驟S5中的是)，控制部分指示升壓轉(zhuǎn)換器降低目標(biāo)輸出電壓(S7)。優(yōu)選為，當(dāng)從變換器供給到電機(jī)的q軸電流超過(guò)規(guī)定閾值時(shí)，控制部分判斷為滿(mǎn)足緊急切換條件。
文檔編號(hào)B60L11/14GK101351355SQ20068004948
公開(kāi)日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2006年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月26日
發(fā)明者橫山聰二郎, 花田秀人 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社