專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)以及具備該旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)以及具備這種旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)的 車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中該旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)具備直流電源、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、介 于上述直流電源和上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間并對(duì)流過旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流進(jìn)行控 制的逆變器，還具備決定作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)速的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及作 為被請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩的控制裝置，并且逆變器基于由控制裝置決 定的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩工作。
背景技術(shù)：
作為這種旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)例子，申請(qǐng)人在專利文獻(xiàn)l中提 出了一種基于用于冷卻逆變器裝置(相當(dāng)于本申請(qǐng)中的逆變器)的冷卻 水的溫度來限制旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的方案。
該文獻(xiàn)公開的技術(shù)涉及例如具備作為驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)的電動(dòng)車，對(duì)逆
變器裝置控制的控制裝置中具備檢測(cè)冷卻水溫度的冷卻介質(zhì)溫度檢測(cè) 單元、車輛處于失速狀態(tài)時(shí)限制馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩限制單元，該轉(zhuǎn) 矩限制單元基于冷卻水溫度來限制輸出轉(zhuǎn)矩。
在該文獻(xiàn)公開的技術(shù)中根據(jù)冷卻水溫度進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制，因此與只是 檢測(cè)逆變器裝置的特定部位的溫度來執(zhí)行轉(zhuǎn)矩限制的構(gòu)成比較，能夠根 據(jù)冷卻單元的狀態(tài)有效地保護(hù)開關(guān)元件.
當(dāng)今考慮到環(huán)境問題人們開始關(guān)注混合動(dòng)力車輛，其中該混合動(dòng)力 車輛作為驅(qū)動(dòng)源具備發(fā)動(dòng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)這兩者，并且根據(jù)行駛狀態(tài)一邊 適當(dāng)?shù)剡x擇并決定兩個(gè)驅(qū)動(dòng)源的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)一邊行駛。
專利文獻(xiàn)2中表示了這種混合動(dòng)力車輛所具備的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系 統(tǒng)，正如該i兌明書圖l所示，該文獻(xiàn)所記載的車輛作為驅(qū)動(dòng)源具備發(fā)動(dòng) 機(jī)200和一對(duì)馬達(dá)M1、 M2。在該文獻(xiàn)公開的技術(shù)中還具備冷卻逆變器 裝置的冷卻裝置，根據(jù)該冷卻裝置的冷卻能力的變動(dòng)實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載率的降低。具體而言，能夠降低流過逆變器的電流(結(jié)果就是之前已說明的轉(zhuǎn)矩限制)。
該文獻(xiàn)2公開的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具備直流電源B、電壓轉(zhuǎn)換部20 以及用于執(zhí)行直-交轉(zhuǎn)換的逆變器15 (本申請(qǐng)中的頻率轉(zhuǎn)換部)，通過電 壓轉(zhuǎn)換部對(duì)電源電壓升壓，通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流后向馬達(dá)以規(guī)定頻率 供應(yīng)規(guī)定電流值的交流電。因此，馬達(dá)以與所供應(yīng)電流的頻率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn) 速旋轉(zhuǎn)，生成與電流值對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。在這種具備電壓轉(zhuǎn)換部的混合動(dòng)力 車輛所具備的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)中，有時(shí)施加于頻率轉(zhuǎn)換部的電壓(本 申請(qǐng)中將該電壓叫做逆變器電壓，還有施加于馬達(dá)的電壓)達(dá)到對(duì)電池 電壓升壓后的電壓的約2倍的電壓。
本申請(qǐng)的圖10、圖11中表示了逆變器電壓為不同的電壓時(shí)的旋轉(zhuǎn) 電機(jī)所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的區(qū)域。在轉(zhuǎn)矩為正的區(qū)域中旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為馬 達(dá)工作而在負(fù)的區(qū)域中作為發(fā)電機(jī)工作。
圖10中通過斜線箭頭圍著區(qū)域來表示電池的蓄電量較低的狀態(tài)下 作為發(fā)電機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的使用區(qū)域，表示了逆變器電壓是增高的狀 況。另一方面，圖ll表示了失速時(shí)的使用區(qū)域。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2005 - 86848號(hào)^>才艮
專利文獻(xiàn)2:日本特開2006 - 149064號(hào)公報(bào)
一般輸入到頻率轉(zhuǎn)換部的電壓越大，則在輸入電壓發(fā)生了變動(dòng)時(shí)頻 率轉(zhuǎn)換部的開關(guān)損失也就越大。
但是在專利文獻(xiàn)1公開的技術(shù)中，關(guān)于轉(zhuǎn)矩限制而言對(duì)施加于逆變 器的電壓沒有任何的研究。反而，其被設(shè)計(jì)成即使逆變器電壓變動(dòng)也具 有充分保護(hù)逆變器的余量而執(zhí)行轉(zhuǎn)矩限制控制。以往，在與逆變器電壓 相關(guān)方面，很難說充分發(fā)揮了旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能力。例如，在具備 作為馬達(dá)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的車輛中根據(jù)車輛的行駛條件(車速以及請(qǐng)求 驅(qū)動(dòng)力等)來決定該旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，但是在需要對(duì)該請(qǐng)求 轉(zhuǎn)矩進(jìn)行限制時(shí)，僅僅依靠逆變器的溫度、冷卻水溫度等手段來對(duì)其進(jìn) 行限制，即使在逆變器電壓比較低、不需要轉(zhuǎn)矩限制而始終發(fā)生請(qǐng)求轉(zhuǎn) 矩也不存在問題的狀況下有時(shí)也進(jìn)行了轉(zhuǎn)矩限制。另外，正如專利文獻(xiàn)2公開的技術(shù)那樣，在對(duì)電池電壓升壓后向頻率轉(zhuǎn)換部供應(yīng)的系統(tǒng)中逆變器電壓的范圍較之以往顯著增大。其結(jié)果是，作用于頻率轉(zhuǎn)換部的電壓的變動(dòng)存在增大的傾向，有必要進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩限制。但是以往轉(zhuǎn)矩限制的開始判定、轉(zhuǎn)矩限制自身僅僅基于逆變器溫度、冷卻逆變器的冷卻水的溫度等手段進(jìn)行，因此造成與上述同樣的狀況，在該點(diǎn)上存在改善的余地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，其目的在于提供一種能夠以旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的運(yùn)轉(zhuǎn)條件使旋轉(zhuǎn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而盡量不實(shí)施轉(zhuǎn)矩限制，并且能
夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的逆變器進(jìn)行足夠保護(hù)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)。
為了達(dá)到上述目的的本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，
具備直流電源、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、介于上述直流電源和上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間并對(duì)流過上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流進(jìn)行控制的逆變器，
具備決定作為上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)速的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及作為所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩的控制裝置，
上述逆變器基于由上述控制裝置決定的上述請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及上述請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩工作，
具備限制上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩限制單元，
上述轉(zhuǎn)矩限制單元根據(jù)作為施加于上述逆變器所具備的頻率轉(zhuǎn)換部的電壓的逆變器電壓來改變上述轉(zhuǎn)矩的限制形態(tài)。
在該旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)矩限制單元根據(jù)需要限制(降低)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，但是根據(jù)施加于逆變器所具備的頻率轉(zhuǎn)換部的電壓(該電壓還是施加于由逆變器控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電壓)，改變其轉(zhuǎn)矩的限制形態(tài)。通常在具備旋轉(zhuǎn)電機(jī)的系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩是與該系統(tǒng)所采用的使用目的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。例如在電動(dòng)汽車的情況下，要求旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生以下轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩用于產(chǎn)生該車輛所需的驅(qū)動(dòng)力，在混合動(dòng)力車輛的情況下，作為馬達(dá)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，求出與其行駛狀態(tài)對(duì)應(yīng)的量的該旋轉(zhuǎn)電機(jī)發(fā)生的轉(zhuǎn)矩。另一方面，根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明人的研究可知，施加于逆變器所具備的頻率轉(zhuǎn)換部的電壓是對(duì)構(gòu)成該頻率轉(zhuǎn)換部的開關(guān)元件的溫度影響大的
要素。例如，對(duì)該逆變器電壓而言，在以規(guī)定的轉(zhuǎn)矩連續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)由逆變器控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí)與以作為逆變器(或者各開關(guān)元件)不會(huì)發(fā)生問題的轉(zhuǎn)矩的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩密切相關(guān)，在比這樣的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高的轉(zhuǎn)矩對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，與作為逆變器不會(huì)發(fā)生問題的時(shí)間的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間密切相關(guān)。如果敘述可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，則隨著逆變器電壓降低可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩顯著增高，同樣可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間也顯著加長。
因此，在本申請(qǐng)中通過轉(zhuǎn)矩限制單元執(zhí)行的轉(zhuǎn)矩限制控制的形態(tài)為通過逆變器電壓進(jìn)行的形態(tài)。這樣的話，勝過以往進(jìn)行的情況，從逆變器電壓來看，在進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制中能夠具有余量區(qū)域地使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)，轉(zhuǎn)矩限制的程度可能變小， 一邊準(zhǔn)確地計(jì)量逆變器的保護(hù)， 一邊使旋轉(zhuǎn)電M可能在其請(qǐng)求的較佳的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。
那么，優(yōu)選地，在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)中，在上述請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩比與上述逆變器電壓對(duì)應(yīng)、并且即使上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)也能夠防止上述頻率轉(zhuǎn)換部的溫度上升的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高時(shí)，上述轉(zhuǎn)矩限制單元執(zhí)行限制上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩限制控制，而在上述請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩比上述可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩低時(shí)，上述旋轉(zhuǎn)電樹艮據(jù)上述請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)。
該構(gòu)成根據(jù)與可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的關(guān)系來決定是否實(shí)施轉(zhuǎn)矩限制的判定，但是該可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與逆變器電壓關(guān)聯(lián)。正如之前所示那樣，在發(fā)明人的研究中可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與逆變器電壓具有緊密的關(guān)聯(lián)。于是，請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩比根據(jù)這樣的逆變器電壓求出的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制控制，低時(shí)通過根據(jù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，在考慮了逆變器電壓的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)逆變器的保護(hù)，能夠?qū)崿F(xiàn)從控制裝置側(cè)求出的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，作為與上述逆變器電壓對(duì)應(yīng)的上述可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，上述逆變器電壓越高，則將上述可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為越低的轉(zhuǎn)矩。這是因?yàn)榘殡S逆變器電壓的上升逆變器(具體而言各個(gè)開關(guān)元件)易于發(fā)熱，因此旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠允許的轉(zhuǎn)矩降低的原因。因此，執(zhí)行轉(zhuǎn)矩限制控制的可能性，逆變器電壓越高則越高而越低則越低，與以往沒有考慮逆變器電壓而進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制的情況相比能夠防止不要時(shí)施加轉(zhuǎn)矩限制，相反能夠在需要時(shí)適當(dāng)?shù)厥┘愚D(zhuǎn)矩限制。
并且，優(yōu)選地，在執(zhí)行上述轉(zhuǎn)矩限制控制時(shí)，上述轉(zhuǎn)矩限制單元將上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制為作為上述可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩以下的轉(zhuǎn)矩的限制轉(zhuǎn)矩。
將轉(zhuǎn)矩限制為比請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩低的限制轉(zhuǎn)矩，并且通過將限制轉(zhuǎn)矩設(shè)定為與可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩相等或者比其低的轉(zhuǎn)矩，能夠抑制逆變器的發(fā)熱來實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器可靠地保護(hù)。
并且，優(yōu)選地，限制轉(zhuǎn)矩從請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩的降低量是根據(jù)逆變器電壓改變，逆變器電壓越高則降低量越大。
正如之前說明那樣，逆變器電壓越高則轉(zhuǎn)矩限制的必要性越大，在將轉(zhuǎn)矩降低至比請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩低的限制轉(zhuǎn)矩時(shí)其降低量與逆變器電壓相關(guān)，并且逆變器電壓越高則降低量越大，由此能夠良好地抑制因逆變器電壓較高而有上升傾向的逆變器溫度的上升。
另一方面，優(yōu)選地，在執(zhí)行上述轉(zhuǎn)矩限制控制時(shí)，轉(zhuǎn)矩限制單元在經(jīng)過根據(jù)上述逆變器電壓來改變的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間后，將上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制為作為比上述請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩低的轉(zhuǎn)矩的限制轉(zhuǎn)矩。
為經(jīng)過可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間后比請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩低的轉(zhuǎn)矩的限制轉(zhuǎn)矩。在該情況下通過請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)直到經(jīng)過可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為止，但是可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間自身是與逆變器電壓對(duì)應(yīng)的。在旋轉(zhuǎn)電機(jī)以請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩比之前說明的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高，則當(dāng)然逆變器、進(jìn)而旋轉(zhuǎn)電機(jī)在該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩下所能夠允許的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間是受限制的，但是該可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間與逆變器電壓關(guān)系較大。于是，在該構(gòu)成中，根據(jù)逆變器電壓求可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，在經(jīng)過該時(shí)間后通過降低轉(zhuǎn)矩，進(jìn)行可靠的轉(zhuǎn)矩限制控。在發(fā)明人的研究中，與僅基于轉(zhuǎn)矩值、逆變器的溫度、冷卻水溫度決定的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間相比，通過在決定要素中加入逆變器電壓能夠增長時(shí)間，在對(duì)于系統(tǒng)優(yōu)選的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下，能夠延長旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間。
作為可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，上述逆變器電壓越高，則上述可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為越短的時(shí)間。這是因?yàn)槟孀兤麟妷涸礁?，如果要以相同的轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)，則其時(shí)間越短的原因。
并且，在將轉(zhuǎn)矩從請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩降低為限制轉(zhuǎn)矩時(shí)，如果采用^^轉(zhuǎn)矩隨時(shí)間的推移連續(xù)地變化的構(gòu)成，則由旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不會(huì)發(fā)生差別，不會(huì)引起沖擊等。
那么，目前為止說明的構(gòu)成中，優(yōu)選地采用下述構(gòu)成，
逆變器包括電壓轉(zhuǎn)換部，
基于請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，能夠通過上述電壓轉(zhuǎn)換部對(duì)從直流電源供應(yīng)的直流電壓升壓，并且通過頻率轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換為交流電壓向旋轉(zhuǎn)電機(jī)供應(yīng)。
逆變器具備電壓轉(zhuǎn)換部，因此能夠通過對(duì)來自直流電源的直流電壓進(jìn)行升壓來傳遞至頻率轉(zhuǎn)換部，能夠擴(kuò)大旋轉(zhuǎn)電機(jī)的動(dòng)作范圍。
另外，通過逆變器電壓增高，對(duì)目前為止說明的"可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩"、"可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間"的影響度增大，但是在具備電壓轉(zhuǎn)換部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)中，通過采用本申請(qǐng)的構(gòu)成即使是升壓構(gòu)造也能夠確保逆變器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
并且，優(yōu)選地具備冷卻逆變器的冷卻單元，
轉(zhuǎn)矩限制單元根據(jù)逆變器電壓和冷卻單元的冷卻能力來改變轉(zhuǎn)矩的限制形態(tài)。
在執(zhí)行轉(zhuǎn)矩限制控制時(shí)，通過對(duì)逆變器電壓的要素加了冷卻單元的冷卻能力的要素，能夠執(zhí)行考慮了上述兩個(gè)要素的準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩限制控制， 一邊可靠地保護(hù)逆變器， 一邊能夠確保系統(tǒng)所請(qǐng)求的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
通過構(gòu)筑以下的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備以上說明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，
并且具備檢測(cè)車輛的失速狀態(tài)的失速檢測(cè)單元，在通過上述失速檢測(cè)單元檢測(cè)到車輛處于失速狀態(tài)時(shí)，上述轉(zhuǎn)矩限制單元工作，能夠可靠地回避失速時(shí)易于發(fā)生的問題、逆變器保護(hù)的問題。
在采用之前說明的逆變器包括電壓轉(zhuǎn)換部構(gòu)造的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系 統(tǒng)時(shí)，
具備基于請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，能夠通過電壓轉(zhuǎn)換部對(duì)從直流電 源供應(yīng)的直流電壓升壓，并且能夠通過頻率轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換為交流電壓向旋 轉(zhuǎn)電機(jī)供應(yīng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，
作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備第 一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)，
具備分配從上述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及上述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以外的驅(qū)動(dòng)
源生成的驅(qū)動(dòng)力的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)，由上述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)分配的一方的驅(qū) 動(dòng)力向車輪傳遞而另一方的驅(qū)動(dòng)力向上述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳遞，并且由上
述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)生成的驅(qū)動(dòng)力向上述車輪傳遞，
上述控制裝置決定上述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)分別請(qǐng)求 的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，
將基于上述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩來決定 的第一電壓、和基于上述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩 來決定的第二電壓的較大的電壓設(shè)定為上述逆變器電壓。
本構(gòu)成的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具備一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)以外的驅(qū)動(dòng)源(例如發(fā)動(dòng)
機(jī))、 一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，在所謂的進(jìn)行分離形態(tài)(split form)的動(dòng)力分配 的混合動(dòng)力車輛中，能夠以滿足一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)矩的 形態(tài)實(shí)現(xiàn)這些旋轉(zhuǎn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且能夠通過單一的逆變器的電壓轉(zhuǎn)換 部，容易實(shí)現(xiàn)得到一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)各自所需的電壓形態(tài)的系統(tǒng)。
上述的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，優(yōu)選地，
上述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)包括行星齒輪機(jī)構(gòu)，其中該行星齒輪機(jī)構(gòu)按旋轉(zhuǎn) 速度的順序具有第一旋轉(zhuǎn)部件、第二旋轉(zhuǎn)部件以及第三旋轉(zhuǎn)部件，
上述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)與上述第一旋轉(zhuǎn)部件連接，上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)以外的 驅(qū)動(dòng)源與上述第二旋轉(zhuǎn)部件連接，上述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)與上述第三旋轉(zhuǎn)部 件連接，并且上述第三旋轉(zhuǎn)部件與車輪連接。通過采用該構(gòu)造，能夠容易實(shí)現(xiàn)使用單一的行星齒輪機(jī)構(gòu)來進(jìn)行分 離形態(tài)的動(dòng)力分配的混合動(dòng)力車輛。
并且，構(gòu)筑一種車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即4吏是進(jìn)行分離形態(tài)的動(dòng)力分配的混 合動(dòng)力車輛也具^^檢測(cè)車輛的失速狀態(tài)的失速檢測(cè)單元，在通過上述失速 檢測(cè)單元檢測(cè)到車輛處于失速狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)矩限制單元工作，能夠可靠地回 避失速時(shí)容易發(fā)生問題的逆變器保護(hù)的問題。
另外，在本申請(qǐng)中作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)中的頻率轉(zhuǎn)換部的溫度推定 方法，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)
具備直流電源、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、介于上述直流電源上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間并 且對(duì)流過上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流進(jìn)行控制的逆變器，
具備決定作為上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)速的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及作為所 請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩的控制裝置，
上述逆變器基于由上述控制裝置決定的上述請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及上述請(qǐng)求 轉(zhuǎn)矩工作，作為施加于上述逆變器所具備的頻率轉(zhuǎn)換部的電壓的逆變器電 壓越高，則推定構(gòu)成上述逆變器的開關(guān)元件的溫度上升速度越快。通過采 用旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)中的頻率轉(zhuǎn)換部的溫度推定方法，能夠執(zhí)行與逆變器 電壓對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確的溫度推定。


圖l是表示本申請(qǐng)涉及的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的概略圖。
圖2是表示本申請(qǐng)涉及的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)的概略圖。
圖3是表示本申請(qǐng)涉及的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整體的概略圖。 圖4是表示可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的映射圖。 圖5是表示可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的映射圖。 圖6是表示逆變器電壓的導(dǎo)出流程的圖。 圖7是表示轉(zhuǎn)矩限制控制的流程的圖。
圖8是表示逆變器電壓為高和低時(shí)的轉(zhuǎn)矩限制控制狀態(tài)的圖。圖9是表示冷卻水溫度為高和低時(shí)的轉(zhuǎn)矩限制控制狀態(tài)的圖。 圖IO是表示電池充電時(shí)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的變化區(qū)域的圖。 圖ll是表示失速時(shí)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的變化區(qū)域的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖針對(duì)本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施 方式進(jìn)行說明。該旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)100被組裝于圖3中表示其整體的車 輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200，其用于車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200所具備的旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2 的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
圖1是表示該車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的概略圖，圖2 ^!一表示以 為了控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2而設(shè)置的逆變器In為主的旋轉(zhuǎn)電M制系 統(tǒng)的概略圖。圖3是表示本申請(qǐng)獨(dú)有的具備控制裝置ECU的車輛驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)200整體的概要圖。圖3中實(shí)線的箭頭表示了各種信息的傳遞路線，雙 重實(shí)線表示了驅(qū)動(dòng)力的傳遞路線，雙重虛線表示了電力的傳遞路線。
l-l.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
如圖1、圖3所示，車輛中具備發(fā)動(dòng)機(jī)E和一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2， 車輛被構(gòu)成為能夠M動(dòng)機(jī)E或者作為馬達(dá)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)得到驅(qū)動(dòng)力而 行駛，并且由發(fā)動(dòng)機(jī)E生成的驅(qū)動(dòng)力的至少一部分在作為發(fā)電機(jī)工作的旋 轉(zhuǎn)電機(jī)中轉(zhuǎn)換為電力，被用于對(duì)電池B的充電或者作為馬達(dá)工作的旋轉(zhuǎn)電 機(jī)的驅(qū)動(dòng)。并且，在制動(dòng)時(shí)可通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)再生制動(dòng)力，能夠?qū)﹄姵谺以 電力的形式蓄電。
該車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200是所謂混合動(dòng)力系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)E和車輪W之 間具備混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置1。作為發(fā)動(dòng)機(jī)E能夠使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或者柴油 發(fā)動(dòng)機(jī)等/^的各種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置1的輸入軸I與發(fā)動(dòng)機(jī)E的曲軸等輸出旋轉(zhuǎn)軸2連 接。而且，優(yōu)選地輸入軸I與發(fā)動(dòng)機(jī)E的輸出旋轉(zhuǎn)軸之間經(jīng)由減震器或者 離合器等連接的構(gòu)成。輸出軸連接成經(jīng)由差速裝置D等而能夠向車輪W 傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。并且，輸入軸I與動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)P1的行星架ca連結(jié)， 經(jīng)由差速裝置D連接于車輪W的中間軸M與齒圏(ring gear) r連結(jié)。第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1具有定子Stl、被旋轉(zhuǎn)自由地支承于該定子Stl的 徑方向內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子Rol。該第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)子Rol連結(jié)為與動(dòng)力 分配機(jī)構(gòu)P1的太陽齒輪s—體旋轉(zhuǎn)。另外，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2具有定子 St2、被旋轉(zhuǎn)自由地支承于該定子St2的徑方向內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子Ro2。該第二旋 轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子Ro2連結(jié)成與輸出齒輪O —體旋轉(zhuǎn)，并且與差速裝置 D的輸入側(cè)連接。如圖1、圖3所示，第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1以及第二旋轉(zhuǎn)電 機(jī)MG2經(jīng)由逆變器In與電池B電連接。另外，逆變器In采用通過與冷 卻水的熱交換來冷卻的構(gòu)造。第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1以及第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2 能夠起到下述功能，即作為分別接受電力的供應(yīng)來生成動(dòng)力的馬達(dá)(電 動(dòng)機(jī))的功能、作為接受動(dòng)力的供應(yīng)來生成電力的發(fā)電機(jī)(generator)的 功能。
本例中第 一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1主要作為通過經(jīng)由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)Pl的太陽 齒輪s輸入的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能，供應(yīng)用于對(duì)電池B進(jìn)行 充電或驅(qū)動(dòng)第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的電力。但是在車輛的高速行駛時(shí)有時(shí)候 第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1作為馬i^揮功能。另一方面，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2 主要作為用于輔助車輛的行駛的驅(qū)動(dòng)力的馬i^揮功能。另外，在車輛的 減速時(shí)等情況下，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2作為將車輛的慣性力以電能的形式 再生的發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能。根據(jù)來自控制裝置ECU的控制指令進(jìn)行這樣的 第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1以及第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)。在以下i兌明中，在對(duì) 第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2并沒有特別要求時(shí)，省略部件編 號(hào)MG1、 MG2。
如圖1所示，動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)Pl由與輸入軸I同軸狀地配置的單小齒輪 型(single-pinion type)的行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成。即，動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)P1作為 主要的旋轉(zhuǎn)部件具有多個(gè)支承小齒輪的行星架ca、與上述小齒輪分別嚙合 的太陽齒輪s以及齒圏r。其中，太陽齒輪s被連接成與第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1 的轉(zhuǎn)子Rol —體旋轉(zhuǎn)。行星架ca被連接成與輸入軸I 一體旋轉(zhuǎn)。齒圏r 被連接成與中間軸M —體旋轉(zhuǎn)。基于此，齒圏r經(jīng)由中間軸M與差速裝 置D連接。本實(shí)施方式中，這些的太陽齒輪s、行星架ca以及齒圏r分別 相當(dāng)于本發(fā)明中的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)Pl的"第一旋轉(zhuǎn)部件Ml"、"第二旋轉(zhuǎn)部 件M2"以及"第三旋轉(zhuǎn)部件M3"。
1-2.旋轉(zhuǎn)電M制系統(tǒng)動(dòng)作控制系統(tǒng)的圖。 該旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)造具備電池B、各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2、介于 兩者之間的裝逆變器In。另外，逆變器In從電池B側(cè)開始具備電壓轉(zhuǎn)換 部4、頻率轉(zhuǎn)換部5。根據(jù)圖2可知，相對(duì)一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2分別 個(gè)別地設(shè)置頻率轉(zhuǎn)換部5。頻率轉(zhuǎn)換部5和各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2之間 具備用于測(cè)定流過旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流量的電流傳感器(第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流傳 感器Se7、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流傳感器Se8)。
上述的電池B能夠向旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2供應(yīng)電力并且能夠從旋轉(zhuǎn) 電機(jī)MG1、 MG2接受電力來進(jìn)行蓄電。
在逆變器In中形成電壓轉(zhuǎn)換部4的電壓轉(zhuǎn)換回路由電抗器4a、濾波 電容器4b、上下一對(duì)開關(guān)元件4c、 4d構(gòu)成。作為上述各開關(guān)元件4c、 4d 能夠采用MOSFET (MOS型場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。
上部的開關(guān)元件4c的源極與下部的開關(guān)元件4d的漏極連接并且經(jīng)由 電抗器4a與電池B的正極側(cè)連接。上部的開關(guān)元件4c的漏極為頻率轉(zhuǎn)換 部5的輸入正極側(cè)。上部的開關(guān)元件4c以及下部的開關(guān)元件4d的柵極與 驅(qū)動(dòng)電路7連接，下部的開關(guān)元件4d的源極與電池B的負(fù)極側(cè)(接地側(cè)) 連接。
這些開關(guān)元件4c、 4d通迚基于從后述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14輸出的 作為電壓指令的請(qǐng)求電壓而被驅(qū)動(dòng)電路7進(jìn)行PWM控制，對(duì)來自電池B 的電壓進(jìn)行升壓后向頻率轉(zhuǎn)換部5供應(yīng)。另一方面，當(dāng)從旋轉(zhuǎn)電機(jī)側(cè)接受 電力時(shí)，降壓后向電池B供應(yīng)。
形成頻率轉(zhuǎn)換部5的逆變器回路的構(gòu)造具備上下兩部分的開關(guān)元件 8a、 8b、 8c、 8d、 8e、 8f。作為上述各開關(guān)元件8a、 8b、 8c、 8d、 8e、 8f 也能夠采用MOSFET (MOS型場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。
上部的開關(guān)元件8a、8b、8c的漏極與電壓轉(zhuǎn)換部4的輸出正極側(cè)連接， 其柵極與驅(qū)動(dòng)電路7連接，其源極與下部的開關(guān)元件8d、 8e、 8f的漏極連 接，而下部的開關(guān)元件8d、 8e、 8f的柵極與驅(qū)動(dòng)電路7連接，其源極與電 壓轉(zhuǎn)換部4的輸出負(fù)極側(cè)，即電池B的負(fù)極側(cè)(接地側(cè))連接。
成對(duì)的上下兩部分的開關(guān)元件(8a、 8d)、 (8b、 8e)、 (8c、 8f)的各中間點(diǎn)9u、 9v、 9w與旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl、 MG2的U相、V相、W相的繞線 分別連接。向各繞線輸送的通電電流被電流檢測(cè)傳感器Se7、 Se8檢測(cè)出， 并將該檢測(cè)值向驅(qū)動(dòng)電路7發(fā)送，并也向控制裝置ECU發(fā)送。
這些開關(guān)元件8a、 8b、 8c、 8d、 8e、 8f通過基于從后述的旋轉(zhuǎn)電^M^ 制單元14輸出的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速、請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩而由驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行PWM控制，使 各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2以請(qǐng)求轉(zhuǎn)速、請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩(進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制時(shí)為限制 轉(zhuǎn)矩)運(yùn)轉(zhuǎn)。在從旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2側(cè)接受電力時(shí)能夠^im定頻率的 交流轉(zhuǎn)換為直流。
冷卻單元
如圖3示意地表示那樣，逆變器In具備用于對(duì)因通電發(fā)熱而形成高溫 的各開關(guān)元件4c、 4d、 8a、 8b、 8c、 8d、 8e、 8f進(jìn)行降溫的熱交換器9。 在熱交換器9中外側(cè)的一側(cè)面上緊貼固定有開關(guān)元件8a(其他的開關(guān)元件 省略圖示)，而在內(nèi)部形成有作為冷卻介質(zhì)的冷卻水流通的冷卻水通路9a。 冷卻7jC通路9a的入口以及出口上連接有冷卻7JC^環(huán)路10的一端以及另一 端，冷卻水循環(huán)路10對(duì)從熱交換器9送出來的高溫的冷卻水進(jìn)行降溫，降 溫后的冷卻水返回?zé)峤粨Q器9。冷卻7jC通路9a的入口上設(shè)置有檢測(cè)冷卻水 的溫度的冷卻水溫度傳感器Se9。由該冷卻水溫度傳感器Se9檢測(cè)的冷卻 水溫度被發(fā)送到控制裝置ECU。
l-3.車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
以下，基于圖3針對(duì)本申請(qǐng)涉及的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200整體以形成系統(tǒng) 核心的控制裝置ECU為中心進(jìn)行i兌明。
如圖3所示，控制裝置ECU使用由設(shè)置于車輛的各部的傳感器Sel ~ Se9取得的信息進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)E、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2 等的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。這里，通過之前已說明的逆變器In進(jìn)行第一旋轉(zhuǎn)電機(jī) MG1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
在本例中作為傳感器設(shè)置有第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器Sel、第 二旋轉(zhuǎn)電M轉(zhuǎn)速度傳感器Se2、發(fā)動(dòng)M轉(zhuǎn)速度傳感器Se3、電池狀態(tài)檢 測(cè)傳感器Se4、車速傳感器Se5、加速器操作檢測(cè)傳感器Se6、第一旋轉(zhuǎn)電 機(jī)電流傳感器Se7、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流傳感器Se8以及冷卻水溫度傳感器Se9。
第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器Sel是用于檢測(cè)第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1的 轉(zhuǎn)子Rol的旋轉(zhuǎn)速度的傳感器。第二旋轉(zhuǎn)電M轉(zhuǎn)ilJL傳感器Se2是用于 檢測(cè)第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子Ro2的旋轉(zhuǎn)速度的傳感器。發(fā)動(dòng)M轉(zhuǎn)速 度傳感器Se3是用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)E的輸出旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度的傳感器。在 本例的情況下，因?yàn)檩斎胼SI與發(fā)動(dòng)機(jī)E的輸出旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)，所以通 過該發(fā)動(dòng)M轉(zhuǎn)iUL傳感器Se3檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)E的旋轉(zhuǎn)速度與輸入軸I的 旋轉(zhuǎn)速度一致。電池狀態(tài)檢測(cè)傳感器Se4是用于檢測(cè)電池B的充電量等狀 態(tài)的傳感器。車速傳感器Se5是為了檢測(cè)車速而用于檢測(cè)差速裝置D的輸 入軸(省略圖示)的旋轉(zhuǎn)速度的傳感器。加速器操作檢測(cè)傳感器Se6是用 于檢測(cè)加速器踏板18的操作量的傳感器。逆變器In具備第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)電 流傳感器Se7以及第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流傳感器Se8，分別檢測(cè)流過第一旋轉(zhuǎn) 電機(jī)MG1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的電流。冷卻水溫度傳感器Se9是檢測(cè)冷 卻水的溫度的傳感器。
控制裝置ECU具備請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)力決定單元ll、行駛條件決定單元12、 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元13、旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14。并且，該控制裝置ECU中具 備本申請(qǐng)獨(dú)有構(gòu)造的轉(zhuǎn)矩限制單元15、失速檢測(cè)單元16。
控制裝置ECU中的上述各單元以CPU等運(yùn)算處理裝置為核心部件， 用于對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理的功能部通過硬件或軟件(程序)或者雙 方被安裝而構(gòu)成。
基于來自車速傳感器Se5以及加速器操作檢測(cè)傳感器Se6的輸出，請(qǐng) 求驅(qū)動(dòng)力決定單元11運(yùn)算并取得駕駛員發(fā)出的請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)力后進(jìn)行決定。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元13除了進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)E的運(yùn)轉(zhuǎn)開始、停止外，還根據(jù) 由行駛條件決定單元12決定的發(fā)動(dòng)機(jī)所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)速以及輸出轉(zhuǎn)矩，進(jìn)行發(fā) 動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度控制、輸出轉(zhuǎn)矩控制等運(yùn)轉(zhuǎn)控制。旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14 根據(jù)由行駛條件決定單元12決定的各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)速 以及輸出轉(zhuǎn)矩，通過逆變器In進(jìn)行第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl以及第二旋轉(zhuǎn)電機(jī) MG2的旋轉(zhuǎn)速度控制、轉(zhuǎn)矩控制等運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
行駛條件決定單元12根據(jù)由車速傳感器Se5得到的車速的信息、由請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)力決定單元11得到的請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)力的信息以及由電池狀態(tài)檢測(cè)傳感
器Se4得到的電池的充電量的信息等，并才艮據(jù)預(yù)先具備的映射等決定作為 車輛所請(qǐng)求的行駛條件的發(fā)動(dòng)機(jī)E的轉(zhuǎn)速(請(qǐng)求轉(zhuǎn)速)以及輸出轉(zhuǎn)矩(請(qǐng) 求轉(zhuǎn)矩)、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1以及第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2各自的轉(zhuǎn)速(請(qǐng)求 轉(zhuǎn)速)以及輸出轉(zhuǎn)矩(請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩)。
如果舉例說明該行駛條件決定單元12中的上述行駛務(wù)ff的決定例，則 在電池B的蓄電量充足的情況下，例如將發(fā)動(dòng)機(jī)E能夠發(fā)揮最佳燃油效率 的運(yùn)轉(zhuǎn)條件設(shè)定為發(fā)動(dòng)機(jī)E所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)矩，在該發(fā)動(dòng)機(jī)E的運(yùn)轉(zhuǎn) 條件情況下將不足的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩，并且 將通過動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)Pl向第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1側(cè)分配的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為第一旋 轉(zhuǎn)電機(jī)MG1所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩(在該狀態(tài)下為了使第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1作為發(fā) 電機(jī)而工作請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩為負(fù))。另夕卜，根據(jù)上述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)Pl的構(gòu)成以及 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所具備的齒輪的齒輪比等，將第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī) MG2應(yīng)當(dāng)取得的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定為請(qǐng)求轉(zhuǎn)速。
另一方面，電池B的蓄電量變少并J^吏車輛制動(dòng)時(shí)，在抑制作為馬達(dá) 工作的第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，決定發(fā)動(dòng)機(jī)E、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī) MG1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，以便增加由第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1 發(fā)電而產(chǎn)生的電力。在該情況下，在對(duì)車輛施加制動(dòng)的狀態(tài)下車輪W的轉(zhuǎn) 速、甚至第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速降低。在該狀態(tài)下通過提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速，根據(jù)動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)Pl中的行星齒輪的各齒輪的連接關(guān)系，使作為發(fā) 電機(jī)工作的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速上升。其結(jié)果是，能夠使第一旋轉(zhuǎn) 電機(jī)MG1的發(fā)電量增加，能夠?qū)﹄姵谺進(jìn)行充電。
由行駛條件決定單元12決定的針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)E的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn) 矩被發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元13，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)E進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制以便滿足這些請(qǐng) 求轉(zhuǎn)速、請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩。另一方面，針對(duì)第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī) MG2的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，被分別發(fā)送到旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14并生 成針對(duì)每個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制信息，轉(zhuǎn)換為與請(qǐng)求轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的頻率指 令、與請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的電流指令并且被發(fā)送至逆變器In，通過驅(qū)動(dòng)電路7 對(duì)每個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2進(jìn)^ff運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
那么如圖3所示，旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14中設(shè)置有逆變器電壓決定部 14a。正如之前所示，從行駛條件決定單元12向旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14發(fā)送針對(duì)各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩。另一方面，本例 中采用的逆變器In具備共用的電壓轉(zhuǎn)換部4，由該共用的電壓轉(zhuǎn)換部4進(jìn) 行了電壓轉(zhuǎn)換的直流電壓(將該電壓叫做逆變器電壓)施加于頻率轉(zhuǎn)換部 5。于是，旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14中根據(jù)每個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2所請(qǐng)求 的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，求出逆變器ln中控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2所 需要的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的頻率以及電流值，并且求出按各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2 各自所需要的直流電壓(將該電壓分別叫做第一電壓、第二電壓)。另夕卜， 在旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14中基于一對(duì)求出的第一電壓、第二電壓將它們中的 高電壓設(shè)定為逆變器電壓。
因此，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14中求出上述逆變器電壓Vc作為對(duì)逆變 器In的指令值，并且按旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2的不同求出頻率以及電流值， 并發(fā)送到逆變器In。
以上是對(duì)始終根據(jù)由行駛條件決定單元12決定的行駛條件來^^L動(dòng) 機(jī)E以及一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2運(yùn)轉(zhuǎn)的情況的說明。
對(duì)這種通常狀態(tài)下的行駛狀態(tài)，本申請(qǐng)中在逆變器In所具備的開關(guān)元 件8a、 8b、 8c、 8d、 8e、 8f的溫度有可能上升時(shí)，具備限制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩P艮制單元15。這樣在限制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn) 矩時(shí)，上述各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩是比目前為止所說明的 請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩僅減小規(guī)定的降低量的限制轉(zhuǎn)矩。
轉(zhuǎn)矩限制單元
轉(zhuǎn)矩限制單元15是在規(guī)定的條件下將旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為比之前 通過行駛條件決定單元12決定的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn低的限制轉(zhuǎn)矩Tr的單元，
本例中至少根據(jù)逆變器電壓vc以及冷卻水溫度ta在滿;u見定的條件時(shí)執(zhí)
行轉(zhuǎn)矩限制控制。對(duì)于該轉(zhuǎn)矩限制控制的形態(tài)而言，具體而言在請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩 Tn比本申請(qǐng)所謂的"可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc"高時(shí)經(jīng)過基于該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩決定的 "可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間TiO"后使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩降低至限制轉(zhuǎn)矩Tr。
轉(zhuǎn)矩限制控制的開始
轉(zhuǎn)矩限制單元15在旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn比旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠連 續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩、即基于逆變器電壓以及冷卻水溫度決定的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc高時(shí)，執(zhí)行限制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩限制控制。另一方面，在可連續(xù) 運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc比請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn低時(shí)，對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)以產(chǎn)生該旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的 請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制而不進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制控制。
這里，可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc是在旋轉(zhuǎn)電機(jī)以該轉(zhuǎn)矩值或者比其低的值連 續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠穩(wěn)定地繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而逆變器不會(huì)過熱的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)求出的最大 轉(zhuǎn)矩。預(yù)先求出該可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc，如圖4所示，取與逆變器電壓Vc 以及冷卻水溫度ta對(duì)應(yīng)的值。即，可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc隨著逆變器電壓Vc 或者冷卻水溫度ta降低而增高，而隨著逆變器電壓Vc或者冷卻水溫度ta 增高而降低。另外，逆變器電壓Vc對(duì)可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的影響度比冷卻水 溫度ta對(duì)其的影響度高。
在該可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc較高的條件下，即使旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的請(qǐng)求轉(zhuǎn) 矩Tn比較高也能夠以該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn繼續(xù)該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，如本 申請(qǐng)那樣，通過采用能夠根據(jù)逆變器電壓Vc求出可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc的構(gòu) 造，能夠使旋轉(zhuǎn)電^可能根據(jù)優(yōu)選的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)矩限制控制
并且，通過轉(zhuǎn)矩限制單元15進(jìn)行的轉(zhuǎn)矩限制控制，在經(jīng)過根據(jù)逆變器 電壓Vc以及冷卻水溫度ta改變的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0后，將旋轉(zhuǎn)電機(jī)的 轉(zhuǎn)矩限制為作為比請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn低的轉(zhuǎn)矩的限制轉(zhuǎn)矩Tr。
這里，可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0是例如在以稱為請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn的特定值的 轉(zhuǎn)矩連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)逆變器的發(fā)熱如果在該時(shí)間內(nèi)不會(huì)使逆變器發(fā)生問題的 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)求出的最大時(shí)間。預(yù)先求出該可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0，如圖5所示， 取與逆變器電壓Vc以及冷卻水溫度ta對(duì)應(yīng)的值。即，可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0 隨著逆變器電壓Vc或者冷卻水溫度ta降低而變長，而隨著逆變器電壓Vc 或者冷卻水溫度ta增高而變短。逆變器電壓對(duì)可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的影響度比 冷卻水溫度對(duì)其的影響度高。但是，可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間TiO是分別根據(jù)轉(zhuǎn)矩 值而決定的(圖5只不過是表示特定值Tn0的轉(zhuǎn)矩的情況的例子)，實(shí)際 上請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn是取各種的值，因此關(guān)于比之前表示的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc 高的轉(zhuǎn)矩，根據(jù)連續(xù)或離散的轉(zhuǎn)矩值分別準(zhǔn)備如圖5所示的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 間Ti0的映射。那么根據(jù)圖5可知，可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0雖與逆變器電壓Vc以及冷卻 水溫度ta對(duì)應(yīng)，^旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn比可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc 高時(shí)，可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0受逆變器電壓Vc的影響較大，而在逆變器電 壓Vc較低時(shí)，能夠以該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn進(jìn)行比較長時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，如 本申請(qǐng)那樣通過根據(jù)逆變器電壓Vc求出可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0，就能夠使旋 轉(zhuǎn)電機(jī)按照請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn盡可能長地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
接著，對(duì)經(jīng)過可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間TiO后執(zhí)行的轉(zhuǎn)矩限制進(jìn)行說明。
如果經(jīng)過了可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0，則以比可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc高的轉(zhuǎn)矩 (例如請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn)運(yùn)轉(zhuǎn)的逆變器大致達(dá)到極限。于是，如圖8、圖9所 示，為了抑制逆變器的溫度上升而施加轉(zhuǎn)矩限制。即，將保持現(xiàn)狀按照輸 出請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn的方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，限制為比該轉(zhuǎn)矩 低的轉(zhuǎn)矩(限制轉(zhuǎn)矩Tr)。另外，本申請(qǐng)中關(guān)于這樣的限制轉(zhuǎn)矩Tr，也與 逆變器電壓Vc以及冷卻水溫度ta對(duì)應(yīng)。即，限制轉(zhuǎn)矩Tr從請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn 降低的降低量AT，在逆變器電壓Vc或者冷卻水溫度ta較高時(shí)較大地i殳 定該降低量，而在逆變器電壓Vc或者冷卻水溫度ta較低時(shí)較小地設(shè)置降 低量。作為這樣的限制轉(zhuǎn)矩Tr的優(yōu)選例子，能夠舉出之前說明了的可連 續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc。通itxt這樣的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制能夠防止 逆變器的過熱。
其結(jié)果是，能夠一邊較佳地抑制逆變器的溫度上升一邊充分發(fā)揮旋轉(zhuǎn) 電機(jī)的能力。
失速檢測(cè)單元
失速檢測(cè)單元16檢測(cè)車輛是否是失速狀態(tài)。正如之前說明那樣基于第 二旋轉(zhuǎn)電M轉(zhuǎn)速度傳感器Se2的傳感器輸出算出的第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2 的轉(zhuǎn)子Ro2的旋轉(zhuǎn)iiA N的絕對(duì)值I N I ^!JL定值N0 (例如30rpm)以 下，并且該旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn的絕對(duì)值B定值以上時(shí)，判定 車輛為失速狀態(tài)，除此之外判定車輛為非失速狀態(tài)。
以下，關(guān)于目前為止"^兌明了的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，參照?qǐng)D6、圖7說明本申請(qǐng)作為其對(duì)象的轉(zhuǎn)矩限制控制。
圖6、圖7所示的流程是隨著車輛所具備的點(diǎn)火開關(guān)(省略圖示)的接通操作直到開關(guān)被斷開以規(guī)定時(shí)間間隔逐次執(zhí)行的處理流程。本流程
中，圖6是表示通過行駛條件決定單元12對(duì)各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2進(jìn)行的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩的決定，并且通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14進(jìn)行的逆變器電壓Vc的決定、輸出的處理的it^呈。此外，在系統(tǒng)內(nèi)還通過冷卻水溫度傳感器Se9檢測(cè)冷卻水溫度用于轉(zhuǎn)矩限制控制。圖7表示主要通過轉(zhuǎn)矩限制單元15進(jìn)行的轉(zhuǎn)矩限制控制相關(guān)的處理流程，在通過轉(zhuǎn)矩限制單元15進(jìn)行的轉(zhuǎn)矩限制控制的處理中，在帶圓團(tuán)的數(shù)字表示的各階段中取入與該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的各種的信息。帶圓圍的數(shù)字l表示的信息是順次由旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14求出的逆變器電壓Vc的信息，帶圓團(tuán)的數(shù)字2表示的信息是順次由冷卻7jC溫度傳感器Se9檢測(cè)的冷卻水溫度ta的信息，帶圓團(tuán)的數(shù)字3表示的信息是順次由行駛條件決定單元12決定的針對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn的信息。
在轉(zhuǎn)矩限制控制中轉(zhuǎn)矩限制單元15逐次針對(duì)與車輛的行駛狀態(tài)對(duì)應(yīng)地由旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2所請(qǐng)求的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn，判定是否要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制控制，在判定為需要時(shí)，通過使旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩降低到比請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn低的限制轉(zhuǎn)矩Tr (例如可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc),結(jié)束其限制控制。
2-1.逆變器電壓指令、轉(zhuǎn)矩指令的決定
如圖6所示，控制裝置ECU取入來自車速傳感器Se5的車輛的速度信息、來自加速器操作檢測(cè)傳感器Se6的加速器的操作信息(步驟#1 )，根據(jù)這些信息檢測(cè)車輛的行駛狀態(tài)，通過請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)力檢測(cè)單元11同時(shí)決定該時(shí)刻的請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)力(步驟#2 )。另外，行駛條件決定單元12決定應(yīng)當(dāng)由發(fā)動(dòng)機(jī)E以及各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2接受的驅(qū)動(dòng)力(步驟#3)。本申請(qǐng)中關(guān)于作為課題的旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2決定它們的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。將這些信息發(fā)送到旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14 (步驟#4 - 1、 4 - 2 )，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14中，針對(duì)各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2分別算出用于得到所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)矩的第一電壓、第二電壓(步驟#5-1、 5-2)。然后，針對(duì)計(jì)算出的一對(duì)第一電壓、第二電壓，將其較高側(cè)的逆變器電壓設(shè)定為逆變器電壓Vc(步驟#6)。這是為了在一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2之間確保較高側(cè)的電壓所需的至少 一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行良好的運(yùn)轉(zhuǎn)。
然后，這樣決定的逆變器電壓Vc、針對(duì)各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn，被適當(dāng)?shù)匕l(fā)送到轉(zhuǎn)矩限制單元15 (步驟#7 - 1、 7 - 2 )
這里，該逆變器電壓Vc是通過逆變器In所具備的電壓轉(zhuǎn)換部4形成為電壓轉(zhuǎn)換目標(biāo)的電壓，并且，本申請(qǐng)中是下述的電壓，即成為決定在執(zhí)行了之前在轉(zhuǎn)矩限制單元15中說明的、可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc、可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)
Tr的要素的電壓。
另一方面，正如圖6的右側(cè)的流程圖所示，控制裝置ECU取得冷卻水溫度作為轉(zhuǎn)矩限制控制所需要的信息，并且能夠在轉(zhuǎn)矩限制單元15側(cè)利用(步驟#10)。
2-2.失速判定
在圖7所示的轉(zhuǎn)矩限制控制的主流程側(cè)中，通過失速判定單元16判定車輛是否是失速狀態(tài)(步驟#20 )。然后，在車輛不是失速狀態(tài)時(shí)(步驟#20:否)，控制裝置ECU將其他途徑得到的各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速、請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn向逆變器In輸出，根據(jù)該請(qǐng)求轉(zhuǎn)速、請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn控制各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2。即，控制裝置ECU并沒有特別進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制控制，而根據(jù)由行駛條件決定單元12決定的行駛M來使旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟#21 )。
2 - 3.轉(zhuǎn)矩限制控制
在車輛為失速狀態(tài)時(shí)(步驟#20;是)，轉(zhuǎn)矩限制單元15判定是否要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制控制。即，轉(zhuǎn)矩限制單元15基于車輛的失速狀態(tài)開始時(shí)刻的逆變器電壓Vc、冷卻水溫度ta，判定該時(shí)刻的對(duì)各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn是否是可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc以下(步驟#22， 23)。因此，通過該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn判定在失速開始時(shí)刻以后是否還能夠連續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2。具體而言，轉(zhuǎn)矩限制單元15與失速狀態(tài)的判定同時(shí)參照該時(shí)刻的逆變器電壓Vc以及冷卻水溫度ta，根據(jù)這些信息并根據(jù)圖4所示的映射圖，判定該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tii是否是與圖4所示的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc相等或者比其低，如果比可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc高，則判定為不能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而在與可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc相等或者比其低時(shí)判定為可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟#23 )。
23在請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn是可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩時(shí)(步驟#23:否)，雖說是失速狀態(tài)M旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的負(fù)載少、開關(guān)元件的通電量也小JL4L熱量也小，因此控制裝置ECU通過該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn來運(yùn)轉(zhuǎn)控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2 (步驟#21)。
根據(jù)該構(gòu)成，通過比較基于逆變器電壓Vc以及冷卻水溫度ta決定的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc和請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn，并且基于該比較結(jié)果，能夠以產(chǎn)生請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩的方式運(yùn)轉(zhuǎn)控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)。因此，不僅能夠充分實(shí)現(xiàn)逆變器In的保護(hù)，并且能夠根據(jù)由行駛條件決定單元12決定的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn運(yùn)轉(zhuǎn)控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2，在確保保護(hù)逆變器In的狀態(tài)下，能夠維持對(duì)車輛沒有實(shí)施轉(zhuǎn)矩限制的較佳的行駛狀態(tài)。
另 一方面，在請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn比可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc高時(shí)(步驟#23:是)，對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的負(fù)載大、開關(guān)元件的通電量也大并且發(fā)熱量大，因此利用失速開始時(shí)刻的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn，在基于該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn、此時(shí)的逆變器電壓Vc、冷卻水溫度ta決定的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間TiO內(nèi)來控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2。具體而言，基于失速開始時(shí)的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn、逆變器電壓Vc以及冷卻水溫度ta,根據(jù)圖5表示那樣的映射圖，求出該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間TiO (步驟#24)。即，失速開始時(shí)刻的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn為TnO，逆變器電壓為VcO，冷卻水溫度為ta0時(shí)，根據(jù)圖5求出可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間time0?；诖?，逆變器電壓Vc越低，則該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間TiO越長，而冷卻水溫度ta越低，則該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間TiO越長。
然后，控制裝置ECU利用失速開始時(shí)的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2直到經(jīng)過求出的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間TiO (步驟#25、 26、 27)。具體而言，如果時(shí)間為0，則開始計(jì)時(shí)直到時(shí)間達(dá)到可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間TiO (步驟#26:否)，利用請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn來ii行旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制(步驟#27 )。
2 — 4.轉(zhuǎn)矩降低
如果時(shí)間達(dá)到可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0(步驟弁26:是)，則轉(zhuǎn)矩限制單元15通過比請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn低的轉(zhuǎn)矩的限制轉(zhuǎn)矩Tr來運(yùn)轉(zhuǎn)控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2。具體而言，決定比現(xiàn)在的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn降低根據(jù)逆變器電壓Vc以及冷卻水溫度ta而求出的降低量AT的限制轉(zhuǎn)矩Tr (步驟#28 )。作為這樣的限制轉(zhuǎn)矩Tr，能夠采用之前說明的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc。
如圖4所示，可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc與逆變器電壓Vc、冷卻水溫度ta相關(guān)，并且兩者越低則可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc越高，因此從規(guī)定的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn來看，則對(duì)該降低量AT而言，如果逆變器電壓Vc、冷卻水溫度ta降低則變小而如果它們?cè)龈邉t變大。當(dāng)然，也可以將比可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc低的轉(zhuǎn)矩作為限制轉(zhuǎn)矩Tr。然后，控制裝置ECU通過求出的P艮制轉(zhuǎn)矩Tr來控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2 (步驟#29)。這樣，旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2能夠以降低了轉(zhuǎn)矩的限制轉(zhuǎn)矩進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
之后，如圖8、圖9所示，在從請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn向限制轉(zhuǎn)矩Tr轉(zhuǎn)移之時(shí)漸漸進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的降低。
3.轉(zhuǎn)矩限制控制的實(shí)際情況
接著，對(duì)進(jìn)行上述轉(zhuǎn)矩限制控制時(shí)的時(shí)間區(qū)域中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)矩的變化進(jìn)行說明。在以下說明中為了容易理解而分別對(duì)逆變器電壓Vc和冷卻水溫度ta進(jìn)犴沈明。圖8表示逆變器電壓Vc為高和低的情況，圖9與冷卻水溫度ta為高和低的情況對(duì)應(yīng)。在這些圖中橫軸表示時(shí)間而縱軸表示逆變器溫度以及轉(zhuǎn)矩。另外，橫軸的O點(diǎn)與發(fā)生失速的時(shí)刻對(duì)應(yīng)?？v軸表示作為逆變器所允許的溫度的限制值的溫度限制值tl。并且，橫軸方向延伸的細(xì)實(shí)線表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩，表示請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn以及限制轉(zhuǎn)矩Tr。
3 _ l.根據(jù)逆變器電壓進(jìn)行的轉(zhuǎn)矩限制控制
圖8中表示當(dāng)發(fā)生失速時(shí)逆變器In的溫度為原點(diǎn)位置的溫度的情況，根據(jù)逆變器電壓Vc的高低，溫度上升速度不同。這里，在本實(shí)施方式中可以推定,逆變器電壓越高則構(gòu)成逆變器In的開關(guān)元件的溫度上升速JL^快。
本圖中粗虛線與逆變器電壓Vc高而溫度急速上升的狀態(tài)對(duì)應(yīng)。在該狀態(tài)下，溫度能夠在較短時(shí)間達(dá)到溫度限制值tl。因此，該情況的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0 (timel)短。粗實(shí)線與逆變器電壓Vc低而溫度緩慢上升的狀態(tài)對(duì)應(yīng)。該狀態(tài)下溫度緩慢達(dá)到溫度限制值tl。因此，該情況的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間TiO (Time2)比逆變器電壓Vc較高時(shí)長。
例如，取得上坡路上的車輛通過自重而后退和通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的 轉(zhuǎn)矩而前進(jìn)的平衡而處于失速狀態(tài)，并且在該時(shí)刻的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn比針對(duì) 該時(shí)刻的逆變器電壓Vc的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc大時(shí)，求出可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 (Timel),并且開始計(jì)時(shí)。直到時(shí)間達(dá)到可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間(Timel),旋轉(zhuǎn) 電機(jī)的轉(zhuǎn)矩被始終維持為請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn。
然后，如果時(shí)間達(dá)到可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間(Timel)，則決定限制轉(zhuǎn)矩Trl， 并且旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩漸漸降低至限制轉(zhuǎn)矩Trl。
逆變器電壓Vc低時(shí)雖也是大致同樣的經(jīng)過，但當(dāng)逆變器電壓Vc低時(shí)， 正如之前所示可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間(Time2)增長，并且限制轉(zhuǎn)矩Tr2為比逆 變器電壓Vc高時(shí)的限制轉(zhuǎn)矩Trl高的轉(zhuǎn)矩(其中，當(dāng)然比請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn 低)。另外，如果經(jīng)過可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間(Time2)，則旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩從請(qǐng) 求轉(zhuǎn)矩Tn降低到限制轉(zhuǎn)矩Tr。
因此，逆變器電壓Vc越低，則能夠以本來由旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2所請(qǐng)求的 請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn行駛越長的時(shí)間(可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間)，并且經(jīng)過與該請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩 Tn對(duì)應(yīng)的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0后，也能夠通過接近請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn的轉(zhuǎn)矩使 旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2運(yùn)轉(zhuǎn)。這意味著，對(duì)于混合動(dòng)力車輛而言發(fā)動(dòng)機(jī)E能夠以 最佳的燃油狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且能夠以旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2所請(qǐng)求的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn 運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間比以往顯著增長，非常有利。
3 — 2.根據(jù)冷卻7jC溫度進(jìn)行的轉(zhuǎn)矩限制控制
一般，冷卻水溫度ta不同的狀況通常是逆變器In的溫度不同的狀況。 于是，圖9中表示在冷卻水溫度ta高時(shí)和低時(shí)，在失速的發(fā)生時(shí)刻逆變器 的溫度處于高和低的狀態(tài)。
本圖中粗虛線表示冷卻水溫度ta高而失iUL生時(shí)刻的逆變器的溫度高 的狀態(tài)，粗實(shí)線表示冷卻水溫度ta低而失逸良生時(shí)刻的逆變器的溫度低的 狀態(tài)。在冷卻水溫度ta高時(shí)與冷卻水溫度ta低時(shí)相比，溫度的上升速度 快。
那么，在冷卻水溫度ta高的狀態(tài)下，溫度在短時(shí)間達(dá)到溫度限制值tl。因此，此時(shí)的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0 (Time3)短。另一方面，在冷卻水溫度 ta低的狀況下，原本逆變器的溫度低，因此溫度緩慢達(dá)到溫度限制值tl。 因此，此時(shí)的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0 (Time4)比冷卻水溫度高時(shí)長。
那么，例如取得上坡路上的車輛因自重而后退和通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2 的轉(zhuǎn)矩前進(jìn)的平衡而成為失速狀態(tài)，并且在該時(shí)刻的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn比針對(duì) 該時(shí)刻的冷卻水溫度ta的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tc大時(shí)，求出可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 (Time3)(步驟#24)，并且開始計(jì)時(shí)。直到時(shí)間達(dá)到可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 (Time3 )旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn。然后，如果達(dá)到可連續(xù)運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)間(Time3)，則決定限制轉(zhuǎn)矩Tr3，且旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩漸漸降低到限 制轉(zhuǎn)矩Tr3。
冷卻水溫度ta低時(shí)雖也是大致同樣的經(jīng)過，但冷卻水溫度ta低時(shí)， 正如之前所示那樣可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間(Time4)變長，并且限制轉(zhuǎn)矩Tr4設(shè) 定為比冷卻水溫度ta高時(shí)的限制轉(zhuǎn)矩Tr3高的轉(zhuǎn)矩。然后，如果經(jīng)過可連 續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間(Time4)，則旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩從請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn降低到限制轉(zhuǎn)矩 Tr4。
因此，冷卻水溫度ta越低，則能夠以本來由旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2所請(qǐng)求的 請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn行駛越長的時(shí)間(可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間)，并且在經(jīng)過與該請(qǐng)求轉(zhuǎn) 矩Tn對(duì)應(yīng)的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間Ti0后，也能夠以接近請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩Tn的轉(zhuǎn)矩度 使旋轉(zhuǎn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。這意味著，對(duì)于混合動(dòng)力車輛而言發(fā)動(dòng)機(jī)能夠以最佳的 燃油狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且能夠以旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間段比以 往顯著擴(kuò)大，非常有利。
在之前的說明中分別說明了逆變器電壓Vc和冷卻水溫度ta，但是也 可以通過兩者來進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制。此時(shí)，冷卻水溫度不同的要因圖9所示那 樣與縱軸側(cè)的溫度截距的位置不同以及傾斜角不同對(duì)應(yīng)。另一方面，在圖 8的傾斜線所表示的溫度變動(dòng)中逆變器電壓的不同表現(xiàn)為溫度增加速度的 差異。即，正如圖8中記栽了不同的傾斜線那樣傾斜角度不同，其結(jié)果是， 根據(jù)冷卻水溫度而縱軸截距以及傾斜不同，根據(jù)逆變器電壓而畫出傾斜不 同的溫度傾斜線。其結(jié)果是，達(dá)到溫度限制值的時(shí)間才艮據(jù)該溫度傾斜線決 定，能夠執(zhí)行從請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩向限制轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩限制控制，并且即4吏對(duì)限制轉(zhuǎn) 矩而言，也能夠根據(jù)逆變器電壓、冷卻水溫度適當(dāng)?shù)卦O(shè)定轉(zhuǎn)矩。〔其他實(shí)施方式〕
(1 )在上述實(shí)施方式中表示了車輛是作為驅(qū)動(dòng)源具備旋轉(zhuǎn)電機(jī)、該旋 轉(zhuǎn)電機(jī)以外的驅(qū)動(dòng)源(發(fā)動(dòng)機(jī))的混合動(dòng)力車輛的例子，但是本申請(qǐng)的對(duì) 象是以具備通過逆變器驅(qū)動(dòng)控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的系統(tǒng)為對(duì)象，因此驅(qū)動(dòng)源也 可以僅是旋轉(zhuǎn)電機(jī)。即，作為車輛能夠適用于以所謂旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源 的電動(dòng)車。
(2 )在上述實(shí)施方式中表示了混合動(dòng)力車輛具備一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)， 一方 的旋轉(zhuǎn)電機(jī)為電動(dòng)機(jī)而另一方的旋轉(zhuǎn)電機(jī)為發(fā)電機(jī)工作的例子，但是本申 請(qǐng)能夠適用于具備單一的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中該旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備作為馬達(dá)工作的 模式的、任意的混合動(dòng)力車輛。
(3 )在上述實(shí)施方式中作為失速狀態(tài)的發(fā)生條件表示了施加轉(zhuǎn)矩限制 控制的例子，但是本申請(qǐng)的目的在于逆變器的保護(hù)，特別是開關(guān)元件各自 的保護(hù)，因此并不是以失速狀態(tài)的發(fā)生為要件，即^^:非失速狀態(tài)的一般 的行駛狀態(tài)，也能夠釆用以逆變器的適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)為目的而具備控制裝置 (具體而言，本申請(qǐng)所說的導(dǎo)出針對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩的行駛條件決定 單元、以及轉(zhuǎn)矩限制單元)的系統(tǒng)。
(4)在上述實(shí)施方式中作為開始轉(zhuǎn)矩限制控制的基準(zhǔn)是以"可連續(xù)運(yùn) 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩"為基準(zhǔn)，例如也可以針對(duì)該可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，將處于一定的范圍內(nèi)
的轉(zhuǎn)矩^:定為轉(zhuǎn)矩限制控制開始轉(zhuǎn)矩，以該轉(zhuǎn)矩限制控制開始轉(zhuǎn)矩為基
準(zhǔn)，開始轉(zhuǎn)矩限制控制。
(5 )在上述實(shí)施方式中作為轉(zhuǎn)矩限制控制采用了經(jīng)過"可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 間"后降低轉(zhuǎn)矩，但是也可以進(jìn)行轉(zhuǎn)矩降低而不等待經(jīng)過可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。
(6)在上述實(shí)施方式中表示了為了進(jìn)行轉(zhuǎn)矩降低而使轉(zhuǎn)矩降低到"可 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，，以下的例子，但是通過采用比現(xiàn)狀行駛的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩低的任意 轉(zhuǎn)矩作為限制轉(zhuǎn)矩，能夠?qū)崿F(xiàn)某種程度的逆變器的保護(hù)。
(7 )在上述實(shí)施方式中表示了根據(jù)預(yù)先求出了 "可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩"、 "可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，，的映射圖進(jìn)行計(jì)算的例子，但是也可以根據(jù)預(yù)先求出的 運(yùn)算式進(jìn)行計(jì)算。產(chǎn)業(yè)上的可利用性
能夠得到一種能夠以旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的運(yùn)轉(zhuǎn)4Ht運(yùn)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)而盡量 不實(shí)施轉(zhuǎn)矩限制，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的逆變器的充分保護(hù)的旋 轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，具備直流電源、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、介于所述直流電源和所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間并對(duì)流過所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流進(jìn)行控制的逆變器，具備決定作為所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)速的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及作為所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩的控制裝置，所述逆變器基于由所述控制裝置決定的所述請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及所述請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩而工作，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)其特征在于，具備限制所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩限制單元，所述轉(zhuǎn)矩限制單元根據(jù)作為施加于所述逆變器所具備的頻率轉(zhuǎn)換部的電壓的逆變器電壓來改變所述轉(zhuǎn)矩的限制形態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其中在所述請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩比與所述逆變器電壓對(duì)應(yīng)、并且所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)即使 連續(xù)運(yùn)，也能夠防止，述，率轉(zhuǎn)換部的溫度上升的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高而在所述請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩比所述可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩低時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)根據(jù) 所述請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其中作為與所述逆變器電壓對(duì)應(yīng)的所述可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，所述逆變器電 壓越高，則將所述可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為越低的轉(zhuǎn)矩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其中在執(zhí)行所述轉(zhuǎn)矩限制控制時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩限制單元將所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的 轉(zhuǎn)矩限制為作為所述可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩以下的轉(zhuǎn)矩的限制轉(zhuǎn)矩。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其中在執(zhí)行所述轉(zhuǎn)矩限制控制時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩限制單元在經(jīng)過根據(jù)所述逆 變器電壓改變的可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間后，將所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制為作為 比所述請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩低的轉(zhuǎn)矩的限制轉(zhuǎn)矩。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其中 所述逆變器電壓越高，則將所述可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間設(shè)定為越短的時(shí)間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其中在將轉(zhuǎn)矩從所述請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩降低為所述限制轉(zhuǎn)矩時(shí)，使轉(zhuǎn)矩隨時(shí)間的 推移連續(xù)地變化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其中 所述逆變器包括電壓轉(zhuǎn)換部，基于所述請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及所述請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，能夠通過所述電壓轉(zhuǎn)換部對(duì) 從所述直流電源供應(yīng)的直流電壓升壓，并且通過所述頻率轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換為 交流電壓向所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)供應(yīng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其中 具備冷卻所述逆變器的冷卻單元，所述轉(zhuǎn)矩限制單元根據(jù)所述逆變器電壓和所述冷卻單元的冷卻能 力來改變所述轉(zhuǎn)矩的限制形態(tài)。
10. —種車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中具備權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，并且具備檢測(cè)車輛的失速狀態(tài)的失速檢測(cè)單元，在通過所述失速檢 測(cè)單元檢測(cè)到車輛處于失速狀態(tài)時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩限制單元工作。
11. 一種車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中 具備權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，作為所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備第 一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具備分配從所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以外的驅(qū)動(dòng) 源生成的驅(qū)動(dòng)力的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)，由所述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)分配的一方的驅(qū) 動(dòng)力向車輪傳遞而另一方的驅(qū)動(dòng)力向所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳遞，并且由所 述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)生成的驅(qū)動(dòng)力向所述車輪傳遞，所述控制裝置決定所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)分別請(qǐng)求 的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩，將基于所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩來決定 的第一電壓、和基于所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩 來決定的第二電壓中的較大的電壓設(shè)定為所述逆變器電壓。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)包括行星齒輪機(jī)構(gòu)，其中該行星齒輪機(jī)構(gòu)按旋轉(zhuǎn) 速度的順序具有第一旋轉(zhuǎn)部件、第二旋轉(zhuǎn)部件以及第三旋轉(zhuǎn)部件，所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述第一旋轉(zhuǎn)部件連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)以外的 驅(qū)動(dòng)源與所述第二旋轉(zhuǎn)部件連接，所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述第三旋轉(zhuǎn)部 件連接，并且所述第三旋轉(zhuǎn)部件與車輪連接。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中具備檢測(cè)車輛的失速狀態(tài)的失速檢測(cè)單元，在通過所述失速檢測(cè)單 元檢測(cè)到車輛處于失速狀態(tài)時(shí)，所述轉(zhuǎn)矩限制單元工作.
14. 一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)中的頻率轉(zhuǎn)換部的溫度推定方法，其中 所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，具備直流電源、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、介于所述直流電源和所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間 并且對(duì)流過所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流進(jìn)行控制的逆變器，具備決定作為所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)速的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及作為所 請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩的控制裝置，所述逆變器基于由所述控制裝置決定的所述請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及所述請(qǐng) 求轉(zhuǎn)矩工作，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)中的頻率轉(zhuǎn)換部的溫度推定方法， 其特征在于，作為施加于所述逆變器所具備的頻率轉(zhuǎn)換部的電壓的逆變器電壓 越高，則推定構(gòu)成所述逆變器的開關(guān)元件的溫度上升速度越快.
全文摘要
本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，具備直流電源、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、對(duì)流過旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流進(jìn)行控制的逆變器，具備決定作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)速的請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及作為所請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩的請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩的控制裝置，逆變器基于請(qǐng)求轉(zhuǎn)速以及請(qǐng)求轉(zhuǎn)矩工作，具備限制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩限制單元，轉(zhuǎn)矩限制單元根據(jù)作為施加于逆變器所具備的頻率轉(zhuǎn)換部的電壓的逆變器電壓來改變轉(zhuǎn)矩的限制形態(tài)。
文檔編號(hào)B60W20/00GK101682290SQ20088001748
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者伊藤康平, 田口真, 鈴木健治 申請(qǐng)人:愛信艾達(dá)株式會(huì)社