本發(fā)明涉及一種用于控制由殼體中的冷卻油冷卻的電機(jī)的裝置。
背景技術(shù):
公開(kāi)了例如jp-a-2013-85388中的用于防止電機(jī)過(guò)熱的技術(shù)。jp-a-2013-85388的技術(shù)設(shè)置有用于檢測(cè)電機(jī)殼體中的冷卻油的溫度的油溫傳感器,基于由該油溫傳感器檢測(cè)到的油溫計(jì)算繞組溫度,以及計(jì)算電機(jī)的熱容和耐熱性,并且基于該繞組溫度檢測(cè)電機(jī)溫度。當(dāng)檢測(cè)到的電機(jī)溫度為預(yù)定值或更高時(shí),控制電機(jī)的扭矩。
在諸如jp-a-2013-85388的電機(jī)的殼體中的冷卻油冷卻的電機(jī)中,在冷卻等期間,當(dāng)冷卻油的溫度低時(shí),冷卻油的粘度變高。因此,存在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)負(fù)載變大,并且由于冷卻油引起的阻力損失(即,由于冷卻油引起的由旋轉(zhuǎn)負(fù)載引起的損失)變大的問(wèn)題。
考慮到上述情況,本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及提供一種用于控制電機(jī)的裝置,其可以減少由于電機(jī)的冷卻油引起的阻力損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種用于控制電機(jī)裝置,所述電機(jī)具有定子和轉(zhuǎn)子設(shè)置于其中的殼體。所述電機(jī)通過(guò)所述殼體中的冷卻油冷卻。該裝置包括控制單元,其配置為控制所述電機(jī),所述控制單元具有升溫模式,所述升溫模式利用由所述定子中設(shè)置的線圈的阻抗生成的熱來(lái)加熱所述冷卻油。
本發(fā)明的此方面不限于電機(jī)被密封在殼體中的冷卻油冷卻的配置,也包括電機(jī)被從外部引入殼體中的冷卻油冷卻的配置。
在此配置中,所述電機(jī)在升溫模式中被控制,所述升溫模式利用由線圈的電阻生成的熱來(lái)加熱所述冷卻油。因此,即使當(dāng)冷卻油的溫度低,并且在冷卻等期間冷卻油的粘度高時(shí),也能夠迅速地提高冷卻油的溫度,并能夠迅速地降低冷卻油的粘度(即,能夠迅速降低由于冷卻油的旋轉(zhuǎn)負(fù)載),因此能夠降低由電機(jī)的冷卻油引起的阻力損失。
優(yōu)選地,所述升溫模式是用電流幅度和電流相位來(lái)控制所述電機(jī)的模式,所述電流幅度和電流相位與正常模式中的不同,在所述正常模式中利用有效地輸出所述電機(jī)的所需扭矩所利用的電流幅度和電流相位來(lái)控制所述電機(jī)。以此方式,與正常模式相比,提高了無(wú)助于扭矩產(chǎn)生的電力,因此能夠提高線圈的發(fā)熱量,并且在達(dá)到所需扭矩的同時(shí)能夠提高冷卻油的溫度。即,正常模式減少電力消耗,而升溫模式比正常模式消耗更多電力。
優(yōu)選地,優(yōu)選地提供了用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的逆變器和用于向所述電機(jī)供電的電池,并且在所述升溫模式中,所述控制單元優(yōu)選地具有將所述電機(jī)的電流相位配置為比在所述正常模式中進(jìn)一步延遲的功能。因此,與正常模式相比,負(fù)d軸電流(即勵(lì)磁電流)被減少,并且避免永磁體的退磁的保護(hù)(即,防止不可逆退磁)成為可能。此外,由于電池的功率因數(shù)和功率增加的劣化,逆變器和電池的溫度可以通過(guò)逆變器的損耗增加而升高。
優(yōu)選地,在所述升溫模式中,所述控制單元被配置為根據(jù)上述逆變器的溫度和所述電機(jī)的電流振幅中的至少一個(gè),在延遲升溫模式和提前升溫模式之間切換,在所述延遲升溫模式中,所述電機(jī)的電流相位配置為比所述正常模式中的進(jìn)一步延遲,在所述提前升溫模式中,所述電機(jī)的電流相位配置為比所述正常模式中的進(jìn)一步提前。以此方式,當(dāng)不需要逆變器的溫度上升和/或避免永久磁鐵的退磁的保護(hù)時(shí),可以將模式切換到提前升溫模式。在該提前升溫模式中,與延遲升溫模式相比,抑制功率因數(shù)的劣化,因此能夠降低電池的輸出,并且能夠抑制電池的劣化。
優(yōu)選地,在所述升溫模式中,當(dāng)所述電機(jī)的所需扭矩為0時(shí),所述控制單元可將所述電機(jī)的電流相位配置為不產(chǎn)生扭矩的相位(例如,0度或180度)。以此方式,即使當(dāng)電機(jī)的所需扭矩為0時(shí),也可以在達(dá)到所需扭矩(即不產(chǎn)生扭矩)的同時(shí)提高冷卻油的溫度。
優(yōu)選地,可以提供冷卻油溫度傳感器,其用于檢測(cè)上述冷卻油的溫度,并且所述控制單元配置為:當(dāng)由所述冷卻油溫度傳感器檢測(cè)到的所述冷卻油的溫度是預(yù)定值a或以下時(shí),將所述正常模式切換到所述升溫模式。以此方式,通過(guò)冷卻油溫度傳感器直接檢測(cè)冷卻油的溫度,可靠且準(zhǔn)確地確定冷卻油的升溫,因此能夠?qū)⒛J角袚Q為升溫模式。
優(yōu)選地,所述控制單元配置為:當(dāng)由所述冷卻油溫度傳感器檢測(cè)到的所述冷卻油的溫度是預(yù)定值b或以上時(shí),將所述升溫模式切換到所述正常模式,所述預(yù)定值b高于所述預(yù)定值a。以此方式,可以對(duì)在正常模式和升溫模式之間的基于冷卻油的溫度的切換給予滯后特性(即,在正常模式和升溫模式的切換確定值中提供滯后),并且可以防止頻繁的模式切換。
另外,線圈的溫度和冷卻油的溫度之間存在相關(guān)性,因此,優(yōu)選地,可以提供線圈溫度傳感器,其用于檢測(cè)所述線圈的溫度,并且所述控制單元配置為:當(dāng)由所述線圈溫度傳感器檢測(cè)到的所述線圈的溫度是預(yù)定值c或以下時(shí),將所述正常模式切換到所述升溫模式。以此方式,即使在沒(méi)有安裝冷卻油溫度傳感器的情況下,也可以基于線圈溫度傳感器檢測(cè)到的線圈的溫度來(lái)準(zhǔn)確地確定冷卻油的升溫的必要性,因此模式可以切換到升溫模式。
優(yōu)選地,所述控制單元可配置為:當(dāng)由所述線圈溫度傳感器檢測(cè)到的所述線圈的溫度是預(yù)定值d或以上時(shí),將所述升溫模式切換到所述正常模式,所述預(yù)定值d高于所述預(yù)定值c。以此方式,可以對(duì)在正常模式和升溫模式之間的基于冷卻油的溫度的切換給予滯后特性,并且可以防止頻繁的模式切換。
另外,線圈的溫度和冷卻油的溫度之間存在相關(guān)性,因此可以從線圈的溫度估計(jì)冷卻油的溫度。因此,優(yōu)選地,可以提供線圈溫度傳感器,其用于檢測(cè)所述線圈的溫度,并且所述控制單元配置為:基于由所述線圈溫度傳感器檢測(cè)到的所述線圈的溫度來(lái)估算所述冷卻油的溫度,并且當(dāng)作為估計(jì)值的估計(jì)冷卻油溫度為預(yù)定值e或以下時(shí),將正常模式切換到升溫模式。以此方式,即使在沒(méi)有安裝冷卻油溫度傳感器的情況下,也可以基于從線圈的溫度估計(jì)到的估計(jì)冷卻油溫度來(lái)準(zhǔn)確地確定冷卻油的升溫的必要性,并且因此模式可以切換到升溫模式。
優(yōu)選地,所述控制單元可配置為:當(dāng)所述估計(jì)冷卻油溫度是預(yù)定值f或以上時(shí),將所述升溫模式切換到所述正常模式,所述預(yù)定值f高于所述第五預(yù)定值e。以此方式,可以對(duì)在正常模式和升溫模式之間的基于估計(jì)冷卻油溫度的切換給予滯后特性,并且可以防止頻繁的模式切換。
此外,在外部空氣溫度、電機(jī)非驅(qū)動(dòng)時(shí)間(即從電機(jī)變?yōu)榉球?qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間起的經(jīng)過(guò)時(shí)間)與冷卻油的溫度之間存在相關(guān)性,因此,可以從外部空氣溫度和電機(jī)非驅(qū)動(dòng)時(shí)間來(lái)估計(jì)冷卻油的溫度。因此,優(yōu)選地,可以提供外部空氣溫度傳感器,其用于檢測(cè)外部空氣溫度,并且所述控制單元配置為:基于由所述外部空氣溫度傳感器檢測(cè)到的外部空氣溫度和所述電機(jī)變?yōu)榉球?qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間起的經(jīng)過(guò)時(shí)間,來(lái)估計(jì)所述冷卻油的溫度,并且當(dāng)作為所述估計(jì)值的估計(jì)冷卻油溫度為預(yù)定值g或更低時(shí),將所述正常模式切換到所述升溫模式。以此方式,即使在沒(méi)有安裝冷卻油溫度傳感器的情況下,也可以基于從外部空氣溫度和電機(jī)非驅(qū)動(dòng)時(shí)間估計(jì)到的估計(jì)冷卻油溫度來(lái)準(zhǔn)確地確定冷卻油的升溫的必要性,并且因此模式可以切換到升溫模式。
優(yōu)選地,可提供用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)的逆變器、用于向所述電機(jī)供電的電池,以及在所述電池和所述逆變器之間連接的降壓—升壓轉(zhuǎn)換器,并且前述控制單元可配置成基于前述降壓—升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓來(lái)控制前述正常模式與前述升溫模式之間的切換。以此方式,為了切換到升溫模式,所述降壓—升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓配置為低,以執(zhí)行場(chǎng)強(qiáng)減弱控制,從而電機(jī)的電流相位可以變?yōu)楸日DJ降南辔贿M(jìn)一步提前。
優(yōu)選地,所述冷卻油被優(yōu)選地密封在所述殼體中的封閉空間中,并且被存儲(chǔ)至高于所述轉(zhuǎn)子的最低部分并低于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的高度位置。在冷卻油密封在殼體的封閉空間中的油密封配置中,當(dāng)冷卻油具有低溫時(shí),由于冷卻油引起的阻力損失趨于變大;然而,通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明,可以有效地降低由冷卻油引起的阻力損失。另外,通過(guò)將冷卻油儲(chǔ)存到高于轉(zhuǎn)子的最低部分的高度位置,電機(jī)的內(nèi)部熱量經(jīng)由冷卻油有效地傳遞到殼體,因此可以被釋放到電機(jī)的外部,并且可以有效地冷卻電機(jī)。此外,通過(guò)將冷卻油儲(chǔ)存到低于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的高度位置,適當(dāng)?shù)匾种埔幻芊獾睦鋮s油的量,所以由于冷卻油導(dǎo)致的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載可以被適當(dāng)?shù)匾种啤?/p>
本發(fā)明優(yōu)選地應(yīng)用于作為車(chē)輛動(dòng)力源的電機(jī)。以此方式,通過(guò)減少電機(jī)的冷卻油產(chǎn)生的阻力損失,對(duì)車(chē)輛性能(例如燃料效率的劣化)的不良影響可以被抑制。
附圖說(shuō)明
圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施例的混合動(dòng)力車(chē)輛的控制系統(tǒng)的示意性配置的示圖。
圖2是示出mg的示意性配置的縱向剖面示圖。
圖3是示出mg的扭矩控制的框圖。
圖4是示出正常模式和升溫模式的示圖。
圖5是示出第一實(shí)施例的模式切換例程的處理流程的流程圖。
圖6是示出延遲升溫模式的示圖。
圖7是示出提前升溫模式的示圖。
圖8是示出零扭矩升溫模式的示圖。
圖9是示出第二實(shí)施例的模式切換例程的處理流程的流程圖。
圖10是示出第三實(shí)施例的混合動(dòng)力車(chē)輛的控制系統(tǒng)的示意性配置的示圖。
圖11是示出線圈溫度與冷卻油溫度之間的關(guān)系的示圖。
圖12是示出第三實(shí)施例的模式切換例程的處理流程的流程圖。
圖13是示出第四實(shí)施例的模式切換例程的處理流程的流程圖。
圖14是示出第五實(shí)施例的混合動(dòng)力車(chē)輛的控制系統(tǒng)的示意性配置的示圖。
圖15是示出外部空氣溫度、mg非驅(qū)動(dòng)時(shí)間與冷卻油溫度之間的關(guān)系的示圖。
圖16是示出第五實(shí)施例的模式切換例程的處理流程的流程圖。
圖17是示出第六實(shí)施例的混合動(dòng)力車(chē)輛的控制系統(tǒng)的示意性配置的示圖。
圖18是示出第七實(shí)施例的混合動(dòng)力車(chē)輛的控制系統(tǒng)的示意性配置的示圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖在下文中更全面地描述本發(fā)明的實(shí)施例,在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。然而,本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)施,并且不應(yīng)被解釋為限于本文所闡述的實(shí)施例。更恰當(dāng)?shù)?,提供這些實(shí)施例,使得本公開(kāi)將是徹底和完整的,并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。相同的數(shù)字在整個(gè)過(guò)程中指代相同的元件。
第一實(shí)施例
將參照?qǐng)D1至5描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
首先參照?qǐng)D1,將要對(duì)混合動(dòng)力車(chē)輛的控制系統(tǒng)的示意性配置進(jìn)行描述。
作為車(chē)輛的動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)11和與該發(fā)動(dòng)機(jī)11連接的變速器12被安裝在車(chē)輛的前部。變速器12是機(jī)械變速器,可以是在多個(gè)變速級(jí)之間分階段地切換變速級(jí)的多級(jí)變速器,也可以是連續(xù)變速的無(wú)級(jí)變速器(所謂的cvt)。發(fā)動(dòng)機(jī)11和變速器12以使發(fā)動(dòng)機(jī)11的輸出軸(即,曲軸)的軸向成為車(chē)輛的左右方向的方式橫向地布置。發(fā)動(dòng)機(jī)11的輸出軸的動(dòng)力被傳遞到變速器12,并且該變速器12的輸出軸的動(dòng)力通過(guò)差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)13等傳遞到車(chē)輪15的驅(qū)動(dòng)軸14。
此外,作為車(chē)輛的電源的小直徑電動(dòng)發(fā)電機(jī)(以下稱(chēng)為“mg”)16和與該mg16連接的小直徑減速齒輪17安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)11和變速器12的后部。mg16和減速齒輪17以輸出軸的軸向成為車(chē)輛的前后方向的方式豎直布置。減速齒輪17的輸出軸經(jīng)由傳動(dòng)器20連接到差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)13的連桿齒輪19(即變速器12的輸出軸的動(dòng)力輸入的齒輪)。以這種方式,mg16的輸出軸的動(dòng)力被傳遞到減速齒輪17,并且該減速齒輪17的輸出軸的動(dòng)力經(jīng)由傳動(dòng)器2、差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)13等傳遞到車(chē)輪15的驅(qū)動(dòng)軸14。
此外,用于驅(qū)動(dòng)mg16的逆變器21連接到高壓電池22,并且電力經(jīng)由逆變器21在mg16和高壓電池22之間傳輸。高壓電池22是直流電源,其包括可充電電池等。逆變器21將高壓電池22的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓以驅(qū)動(dòng)mg16。
hv-ecu23是用于全面控制整個(gè)車(chē)輛并讀取各種類(lèi)型傳感器和開(kāi)關(guān)(例如加速器傳感器、換擋開(kāi)關(guān)、制動(dòng)開(kāi)關(guān)、車(chē)速傳感器等)的輸出信號(hào)的控制器,并且檢測(cè)車(chē)輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。該hv-ecu23在mg-ecu24與發(fā)動(dòng)機(jī)ecu(未圖示)之間發(fā)送/接收控制信號(hào)或數(shù)據(jù)信號(hào)。mg-ecu24是用于控制逆變器21來(lái)控制mg16的控制裝置,發(fā)動(dòng)機(jī)ecu是用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)的控制裝置。
hv-ecu23根據(jù)車(chē)輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)由各ecu控制發(fā)動(dòng)機(jī)11、mg16等。在這樣做時(shí),hv-ecu23在例如發(fā)動(dòng)機(jī)行駛模式、輔助行駛模式和ev行駛模式之間切換行駛模式。在發(fā)動(dòng)機(jī)行駛模式中,執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)行駛,其中僅通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)11和mg16內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)11的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪15來(lái)使車(chē)輛行駛。在輔助行駛模式中,執(zhí)行輔助行駛,其中通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)11的動(dòng)力和mg16的動(dòng)力二者來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪15使車(chē)輛行駛。在ev行駛模式中,執(zhí)行ev行駛,其中僅通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)11和mg16內(nèi)的mg16的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪15來(lái)使車(chē)輛行駛。
此外,在制動(dòng)車(chē)輛時(shí)(例如,當(dāng)加速器被釋放或制動(dòng)器被下壓時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)力時(shí)),hv-ecu23將行駛模式切換到再生發(fā)電模式。在這種再生發(fā)電模式中,車(chē)輪15的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)mg16,從而由mg16執(zhí)行將車(chē)輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的再生發(fā)電,并且作為所生成的動(dòng)力的再生電力被充電到高壓電池22。
接下來(lái),將參照?qǐng)D2描述mg16的示意性配置。
在mg16的殼體25中,設(shè)置有與旋轉(zhuǎn)軸26和定子28一體旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子27,所述定子28布置在該轉(zhuǎn)子27的周側(cè)。包括多個(gè)相繞組的線圈29纏繞在定子28上。
此外,用于冷卻mg16的冷卻油30被密封在殼體25的封閉空間中。該冷卻油30在mg16的旋轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)下被存儲(chǔ)到轉(zhuǎn)子27的最下部,也就是說(shuō),高度位置高于轉(zhuǎn)子外周面內(nèi)最靠近地面的部分并且低于轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)軸26。當(dāng)mg16旋轉(zhuǎn)時(shí),冷卻油30通過(guò)轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)而被舀起,并被分散在殼體25中。冷卻油30是具有絕緣特性的流體,并且可以是諸如用于自動(dòng)變速器的自動(dòng)變速器液(所謂的atf)的用于車(chē)輛的潤(rùn)滑劑。
此外,在mg16的殼體25中,設(shè)置有用于檢測(cè)冷卻油30的溫度的冷卻油溫度傳感器32。該冷卻油溫度傳感器32安裝在浸沒(méi)在冷卻油30中并與線圈29分離的位置(即,不與線圈29接觸的位置)。如圖1所示,冷卻油溫度傳感器32的輸出信號(hào)被輸入到mg-ecu24。
接下來(lái),將參照?qǐng)D3描述mg16的扭矩控制。
mg16是例如其中嵌入有永磁體的三相永久磁鐵式同步電機(jī),并且安裝有用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)位置θ(即旋轉(zhuǎn)角度)的旋轉(zhuǎn)位置傳感器33。逆變器21基于從mg-ecu24輸出的三相6臂電壓指令信號(hào)uu、ul、vu、vl、wu、wl將高壓電池22的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相相交流電壓u、v、w以驅(qū)動(dòng)mg16。mg16的以u(píng)相流動(dòng)的u相電流iu和以w相流動(dòng)的w相電流iw被電流傳感器34檢測(cè)到。
mg-ecu24以如下方式控制逆變器21:mg16的輸出扭矩成為所需扭矩(即,扭矩指令值)來(lái)執(zhí)行用于調(diào)整施加到mg16的交流電壓的扭矩控制。在該扭矩控制中,用于執(zhí)行mg16的通電的反饋控制以減少基于來(lái)自hv-ecu23輸出的所需扭矩的電流指令值與基于電流傳感器34輸出的電流檢測(cè)值之間的偏差的電流f/b控制以下述方式進(jìn)行。在這樣做時(shí),在作為mg16的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的dq坐標(biāo)系中,獨(dú)立地執(zhí)行d軸電流id和q軸電流iq中的每一個(gè)的反饋控制。
mg-ecu24首先通過(guò)在電流指令轉(zhuǎn)換器35中的映射圖、數(shù)學(xué)公式等基于mg16的所需扭矩和旋轉(zhuǎn)速度來(lái)計(jì)算指令電流矢量(d軸電流指令值id、q軸電流指令值iq)。
此后,電流f/b控制單元36,基于由電流傳感器34檢測(cè)的mg16的u相電流iu和w相電流iw以及由旋轉(zhuǎn)位置傳感器33檢測(cè)的mg16的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置θ,來(lái)計(jì)算流過(guò)mg16的電流的檢測(cè)值的檢測(cè)電流矢量(d軸電流檢測(cè)值id,q軸電流檢測(cè)值iq)。此外,d軸電壓指令值vd通過(guò)pi控制等以d軸電流指令值id和d軸電流檢測(cè)值id之間的偏差δid變小的方式計(jì)算,同時(shí),q軸電壓指令值vq通過(guò)pi控制等以q軸電流指令值iq和q軸電流檢測(cè)值iq之間的偏差δiq的方式計(jì)算,并且因此獲得命令電壓矢量(d軸電壓指令值vd、q-軸電壓指令值vq)。
此后,pwm轉(zhuǎn)換器37基于指令電壓矢量(d軸電壓指令值vd、q軸電壓指令值vq)和mg16的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置θ,通過(guò)三相調(diào)制或兩相調(diào)制來(lái)計(jì)算三相電壓指令值vu、vv、vw,并且將這些三相電壓指令值vu、vv、vw通過(guò)正弦波pwm控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為三相6臂電壓指令信號(hào)uu、ul、vu、vl、wu、wl。這些三相6臂電壓指令信號(hào)uu、ul、vu、vl、wu、wl被輸出到逆變器21。
同時(shí),在由外殼25中的冷卻油30冷卻的mg16中,如果在冷卻等期間冷卻油30的溫度較低,則冷卻油30的粘度變高。因此,存在轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)負(fù)載變大,并且因此存在由于冷卻油30引起的阻力損失(即,由于冷卻油30引起的由旋轉(zhuǎn)負(fù)載引起的損失)變大的問(wèn)題。
因此,在該第一實(shí)施例中,mg-ecu24執(zhí)行后述圖5的模式切換例程,從而如下切換正常模式和升溫模式。當(dāng)由冷卻油溫度傳感器32檢測(cè)到的冷卻油30的溫度為預(yù)定值或以下時(shí),將正常模式切換為升溫模式,并且當(dāng)由冷卻油溫度傳感器32檢測(cè)到的冷卻油30的溫度高于預(yù)定值時(shí),升溫模式被切換到正常模式。
正常模式是用于以最有效地輸出mg16的所需扭矩的電流幅度和電流相位來(lái)控制mg16的模式。如圖4所示,在正常模式下,指令電流矢量(d軸電流指令值id,q軸電流指令值iq)設(shè)定在一操作點(diǎn)處,在該操作點(diǎn)處,利用該電流幅度和電流相位,在輸出mg16的所需扭矩的相等扭矩曲線中最有效地輸出所需扭矩,并且執(zhí)行mg16的電流f/b控制。以此方式,電力被減少。
升溫模式是其中使用由線圈29的電阻產(chǎn)生的熱量來(lái)加熱冷卻油30并且以與正常模式不同的電流幅度和電流相位來(lái)控制mg16的模式。在該第一實(shí)施例中,如圖4所示,在升溫模式中,指令電流矢量(d軸電流指令值id,q軸電流指令值iq)以如下方式設(shè)定:在用于輸出mg16的所需扭矩的相等扭矩曲線中,mg16的電流相位比正常模式進(jìn)一步延遲,即在電力大于正常模式中的操作點(diǎn)處的控制情況的電力的操作點(diǎn),執(zhí)行mg16的電流f/b控制。在第一實(shí)施例中,升溫模式的操作點(diǎn)是相等扭矩曲線上的一點(diǎn),該點(diǎn)比在正常模式中的相等扭矩曲線上指定的點(diǎn)進(jìn)一步(圖中右側(cè))延遲,并且可以在適當(dāng)?shù)某潭壬显谘舆t側(cè)選擇。
在下文中,將描述在第一實(shí)施例中由mg-ecu24執(zhí)行的圖5的模式切換例程的處理內(nèi)容。
圖5所示的模式切換例程在mg-ecu24的通電期間以預(yù)定的周期重復(fù)執(zhí)行,并且起著權(quán)利要求書(shū)中的控制單元的作用。
當(dāng)該例程被激活時(shí),首先,在步驟101中,由冷卻油溫度傳感器32檢測(cè)到的冷卻油30的溫度被讀取。
之后,例程前進(jìn)到步驟102,并判斷由冷卻油溫度傳感器32檢測(cè)到的冷卻油30的溫度是否為預(yù)定值或以下。這里,預(yù)定值被設(shè)定為由于冷卻油30超過(guò)可接受水平導(dǎo)致的阻力損失的溫度(例如0℃)。
在該步驟102中,當(dāng)判定冷卻油30的溫度為預(yù)定值或以下時(shí),例程前進(jìn)到步驟103,并將正常模式切換為升溫模式(或維持升溫模式)。在該升溫模式中,在用于輸出mg16的所需扭矩的相等扭矩曲線中,指令電流矢量(d軸電流指令值id、q軸電流指令值iq)被設(shè)定為使得mg16的電流相位比正常模式中的電流相位進(jìn)一步延遲,并且執(zhí)行mg16的電流f/b控制。此外,當(dāng)在升溫模式中mg16的所需扭矩為0時(shí),該模式可以是將在稍后提及的第二實(shí)施例中描述的零扭矩升溫模式。
同時(shí),在上述步驟102中,當(dāng)判定冷卻油30的溫度高于預(yù)定值時(shí),例程前進(jìn)到步驟104,并將升溫模式切換為正常模式(或維持正常模式)。在該正常模式中,指令電流矢量(d軸電流指令值id,q軸電流指令值iq)以如下方式設(shè)定:電流幅度和電流相位變得使得在用于輸出mg16的所需扭矩的相等扭矩曲線中最有效地輸出所需扭矩,并且執(zhí)行mg16的電流f/b控制。
在上述第一實(shí)施例中,當(dāng)由冷卻油溫度傳感器32檢測(cè)到的冷卻油30的溫度為預(yù)定值或以下時(shí),mg16被控制在升溫模式中,以便利用由線圈29的電阻產(chǎn)生的熱量來(lái)加熱冷卻油30,從而可以主動(dòng)地加熱冷卻油30。因此,即使當(dāng)冷卻油30的溫度低,并且在冷卻等期間冷卻油30的粘度高時(shí),也能夠迅速地提高冷卻油30的溫度,并能夠迅速地降低冷卻油30的粘度(即,能夠迅速降低由于冷卻油30的旋轉(zhuǎn)負(fù)載),也因此能夠降低由mg16的冷卻油30引起的阻力損失。
此外,在該第一實(shí)施例中,升溫模式被配置為利用不同于正常模式的電流幅度和電流相位來(lái)控制mg16,在所述正常模式中,通過(guò)最有效地輸出mg16的所需扭矩所利用的電流幅度和電流相位來(lái)控制mg16。因此,與正常模式相比,提高了無(wú)助于扭矩產(chǎn)生的電力,并且能夠提高線圈29的發(fā)熱量,在達(dá)到所需扭矩的同時(shí)能夠提高冷卻油30的溫度。
此外,在該第一實(shí)施例中,在升溫模式下,mg16的電流相位比正常模式進(jìn)一步延遲。因此,與正常模式相比,負(fù)d軸電流(即勵(lì)磁電流)被減少,并且可以執(zhí)行避免永磁體的退磁的保護(hù)(即,防止不可逆退磁)。此外,由于高壓電池22的功率因數(shù)和功率增加的劣化,逆變器21和高壓電池22的溫度可以通過(guò)逆變器21的損耗增加而升高。
另外,在第一實(shí)施例中,冷卻油30被密封在殼體25的封閉空間中,并且被存儲(chǔ)至高于轉(zhuǎn)子27的最低部分并低于轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)軸26的高度位置。在冷卻油30密封在殼體25的封閉空間中的油密封配置中,當(dāng)冷卻油30具有低溫時(shí),由于冷卻油30引起的阻力損失趨于變大;然而,通過(guò)在升溫模式下控制mg16,可以有效地降低由冷卻油30引起的阻力損失。另外,通過(guò)將冷卻油30儲(chǔ)存到高于轉(zhuǎn)子27的最低部分的高度位置,mg16的內(nèi)部熱量經(jīng)由冷卻油30有效地傳遞到殼體25,因此可以被釋放到mg16的外部,所以可以有效地冷卻mg16。此外,通過(guò)將冷卻油30儲(chǔ)存到低于轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)軸26的高度位置,適當(dāng)?shù)匾种埔幻芊獾睦鋮s油30的量,所以由于冷卻油30的mg16的旋轉(zhuǎn)負(fù)載可以被適當(dāng)?shù)匾种啤?/p>
此外,在該第一實(shí)施例中,通過(guò)減少作為車(chē)輛動(dòng)力源的mg16的冷卻油30產(chǎn)生的阻力損失,對(duì)車(chē)輛性能(例如燃料效率的劣化)的不良影響可以被抑制。作為不利影響,例如在混合動(dòng)力車(chē)輛的情況下,在ev行駛模式中,如果由mg16的冷卻油30引起的阻力損失,則mg16的輸出扭矩減小,因此,駕駛員更多地下壓加速器。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)11不必要地起動(dòng),并存在燃料效率惡化的情況。
第二實(shí)施例
接下來(lái),將使用圖6至圖9來(lái)描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。然而,將省略或簡(jiǎn)化與上述第一實(shí)施例基本相同或類(lèi)似的部分的說(shuō)明,并且將主要描述與上述第一實(shí)施例不同的部分。
在第二實(shí)施例中,mg-ecu24執(zhí)行后述圖9的模式切換例程,從而如下切換正常模式和升溫模式。當(dāng)由冷卻油溫度傳感器32檢測(cè)到的冷卻油30的溫度為預(yù)定值a(即第一預(yù)定值)或以下時(shí),將正常模式切換為升溫模式,并且當(dāng)由冷卻油溫度傳感器32檢測(cè)到的冷卻油30的溫度為預(yù)定值b(即第二預(yù)定值)或更高時(shí),升溫模式被切換到正常模式,所述預(yù)定值b高于預(yù)定值a。
此外,在第二實(shí)施例中,在升溫模式中,根據(jù)逆變器21的溫度和mg16的電流振幅,延遲升溫模式和提前升溫模式被切換,在所述延遲升溫模式中mg16的電流相位比在正常模式中的進(jìn)一步延遲,在所述提前升溫模式中mg16的電流相位比在正常模式中的進(jìn)一步提前。
如圖6所示,在延遲升溫模式中,在用于輸出mg16的所需扭矩的相等扭矩曲線中,指令電流矢量(d軸電流指令值id、q軸電流指令值iq)被設(shè)定為使得mg16的電流相位比正常模式中的電流相位進(jìn)一步延遲,并且執(zhí)行mg16的電流f/b控制。
如圖7所示,在提前升溫模式中,在用于輸出mg16的所需扭矩的相等扭矩曲線中,指令電流矢量(d軸電流指令值id、q軸電流指令值iq)被設(shè)定為使得mg16的電流相位比正常模式中的電流相位進(jìn)一步提前,并且執(zhí)行mg16的電流f/b控制。
此外,在第二實(shí)施例中,在升溫模式中,當(dāng)mg16的所需扭矩為0時(shí),將模式切換為零扭矩升溫模式,其中mg16的電流相位不產(chǎn)生扭矩。如圖8所示,在零扭矩升溫模式中,指令電流矢量(d軸電流指令值id、q軸電流指令值iq)被設(shè)定為使得mg16的電流相位是不生成扭矩的相位(例如,0度或180度),并且執(zhí)行mg16的電流f/b控制。在這種情況下,q軸電流指令值iq被設(shè)定為0。
在下文中,將描述在第二實(shí)施例中由mg-ecu24執(zhí)行的圖9的模式切換例程的處理內(nèi)容。
當(dāng)該例程被激活時(shí),首先,在步驟201中,由冷卻油溫度傳感器32檢測(cè)到的冷卻油30的溫度被讀取。
之后,例程前進(jìn)到步驟202,并判斷由冷卻油溫度傳感器32檢測(cè)到的冷卻油30的溫度是否為預(yù)定值a或以下。這里,預(yù)定值a被設(shè)定為由于冷卻油30導(dǎo)致的阻力損失超過(guò)可接受水平的溫度。
在該步驟202中,當(dāng)判定冷卻油30的溫度為預(yù)定值a或以下時(shí),例程前進(jìn)到步驟203,并將正常模式切換為升溫模式(或維持升溫模式)。
在該升溫模式中,當(dāng)mg16的所需扭矩不是0時(shí),根據(jù)逆變器21的溫度和mg16的電流振幅,切換延遲升溫模式和提前升溫模式。在這種情況下,可以基于例如逆變器21的溫度來(lái)確定溫度是否在不需要逆變器21的溫度上升的范圍內(nèi),并且同時(shí)基于mg16的電流振幅來(lái)確定溫度是否處于不需要避免永磁體的退磁的保護(hù)的范圍內(nèi)。結(jié)果,當(dāng)確定溫度在需要逆變器21升溫的范圍內(nèi)或在需要避免永磁體消磁的保護(hù)的范圍內(nèi)時(shí),將模式切換到延遲升溫模式。同時(shí),當(dāng)確定溫度在不需要逆變器21升溫的范圍內(nèi)或在不需要避免永磁體消磁的保護(hù)的范圍內(nèi)時(shí),將模式切換到提前升溫模式。
在該延遲升溫模式中,用于輸出mg16的所需扭矩的相等扭矩曲線中,指令電流矢量(d軸電流指令值id、q軸電流指令值iq)被設(shè)定為使得mg16的電流相位比正常模式中的電流相位進(jìn)一步延遲,并且執(zhí)行mg16的電流f/b控制(見(jiàn)圖6)。
在該提前升溫模式中,用于輸出mg16的所需扭矩的相等扭矩曲線中,指令電流矢量(d軸電流指令值id、q軸電流指令值iq)被設(shè)定為使得mg16的電流相位比正常模式中的電流相位進(jìn)一步提前,并且執(zhí)行mg16的電流f/b控制(見(jiàn)圖7)。
此外,在升溫模式下,當(dāng)mg16的所需扭矩為0時(shí),將該模式切換為零扭矩升溫模式。在零扭矩升溫模式中,指令電流矢量(d軸電流指令值id、q軸電流指令值iq)被設(shè)定為使得mg16的電流相位是不生成扭矩的相位(例如,0度或180度),并且執(zhí)行mg16的電流f/b控制(見(jiàn)圖8)。
同時(shí),在上述步驟202中,當(dāng)確定冷卻油30的溫度高于預(yù)定值a時(shí),例程進(jìn)行到步驟204。在該步驟204中,確定由冷卻油溫度傳感器32檢測(cè)到的冷卻油30的溫度是否為預(yù)定值b或以上。這里,預(yù)定值b被設(shè)定為略高于預(yù)定值a。
在該步驟204中,當(dāng)判定冷卻油30的溫度為預(yù)定值b或以上時(shí),例程前進(jìn)到步驟205,并將升溫模式切換到正常模式(或維持正常模式)。在該正常模式中,指令電流矢量(d軸電流指令值id,q軸電流指令值iq)以如下方式設(shè)定:電流幅度和電流相位在用于輸出mg16的相等扭矩曲線中最有效,并且執(zhí)行mg16的電流f/b控制。
在上述第二實(shí)施例中,當(dāng)由冷卻油溫度傳感器32檢測(cè)到的冷卻油30的溫度為預(yù)定值a或以下時(shí),將正常模式切換為升溫模式,并且當(dāng)由冷卻油溫度傳感器32檢測(cè)到的冷卻油30的溫度為預(yù)定值b或以上時(shí),升溫模式被切換到正常模式,所述預(yù)定值b高于預(yù)定值a。因此,通過(guò)冷卻油溫度傳感器32直接檢測(cè)冷卻油30的溫度,可靠且準(zhǔn)確地確定冷卻油30的升溫的必要性,因此能夠?qū)⒛J角袚Q為升溫模式。此外,可以對(duì)在正常模式和升溫模式之間的基于冷卻油30的溫度的切換給予滯后特性(即,在正常模式和升溫模式的切換確定值a、b中提供滯后),并且可以防止頻繁的模式切換。
此外,在該第二實(shí)施例中,在升溫模式中,根據(jù)逆變器21的溫度和mg16的電流振幅,延遲升溫模式和提前升溫模式被切換。因此,當(dāng)不需要逆變器21的溫度上升和避免永久磁鐵的退磁的保護(hù)時(shí),可以將模式切換到提前升溫模式。在該提前升溫模式中,與延遲升溫模式相比,能夠抑制功率因數(shù)的劣化,因此能夠降低高壓電池22的輸出,并且能夠抑制高壓電池22的劣化。
此外,在第二實(shí)施例中,在升溫模式下,當(dāng)mg16的所需扭矩為0時(shí),將該模式切換為零扭矩升溫模式。以此方式,即使當(dāng)mg16的所需扭矩為0時(shí),也可以在達(dá)到所需扭矩(即不產(chǎn)生扭矩)的同時(shí)提高冷卻油30的溫度。
第三實(shí)施例
接下來(lái),將使用圖10至圖12來(lái)描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。然而,將省略或簡(jiǎn)化與上述第二實(shí)施例基本相同或類(lèi)似的部分的說(shuō)明,并且將主要描述與上述第二實(shí)施例不同的部分。
在該第三實(shí)施例中,如圖10所示,用于檢測(cè)線圈29的溫度的線圈溫度傳感器38設(shè)置在mg16的殼體25中。如圖11所示,線圈29的溫度和冷卻油30的溫度之間存在相關(guān)性。
因此,在該第三實(shí)施例中,mg-ecu24執(zhí)行后述圖12的模式切換例程,從而如下切換正常模式和升溫模式。當(dāng)由線圈溫度傳感器38檢測(cè)到的線圈29的溫度為預(yù)定值c(即第三預(yù)定值)或以下時(shí),將正常模式切換為升溫模式,并且當(dāng)由線圈溫度傳感器38檢測(cè)到的線圈29的溫度為預(yù)定值d(即第四預(yù)定值)或以上時(shí),升溫模式被切換到正常模式,所述預(yù)定值d高于預(yù)定值c。
在下文中,將描述在第三實(shí)施例中由mg-ecu24執(zhí)行的圖12的模式切換例程的處理內(nèi)容。
當(dāng)該例程被激活時(shí),首先,在步驟301中,由線圈溫度傳感器38檢測(cè)到的線圈29的溫度被讀取。
之后,例程前進(jìn)到步驟302,并判斷由線圈溫度傳感器38檢測(cè)到的線圈29的溫度是否為預(yù)定值c或以下。這里,預(yù)定值c被設(shè)定為由于冷卻油30超過(guò)可接受水平導(dǎo)致的阻力損失的溫度。
在該步驟302中,當(dāng)判定冷卻油29的溫度為預(yù)定值c或以下時(shí),例程前進(jìn)到步驟303,并從正常模式切換為升溫模式(或維持升溫模式)。在該升溫模式中,當(dāng)mg16的所需扭矩不是0時(shí),根據(jù)逆變器21的溫度和mg16的電流振幅,切換延遲升溫模式和提前升溫模式。此外,在升溫模式下,當(dāng)mg16的所需扭矩為0時(shí),將該模式切換為零扭矩升溫模式。
同時(shí),在上述步驟302中,當(dāng)確定冷卻油29的溫度高于預(yù)定值c時(shí),例程進(jìn)行到步驟304。在該步驟304中,確定由線圈溫度傳感器38檢測(cè)到的線圈29的溫度是否為預(yù)定值d或以上。這里,預(yù)定值d被設(shè)定為略高于預(yù)定值c。
在該步驟304中,當(dāng)判定線圈29的溫度為預(yù)定值d或以上時(shí),例程前進(jìn)到步驟305,并將升溫模式切換到正常模式(或維持正常模式)。
在上述第三實(shí)施例中,當(dāng)由線圈溫度傳感器38檢測(cè)到的冷卻油29的溫度為預(yù)定值c或以下時(shí),將正常模式切換為升溫模式,并且當(dāng)由線圈溫度傳感器38檢測(cè)到的冷卻油29的溫度為預(yù)定值d或以上時(shí),升溫模式被切換到正常模式,所述預(yù)定值d高于預(yù)定值c。因此,即使在沒(méi)有安裝冷卻油溫度傳感器的情況下,也可以基于線圈溫度傳感器38檢測(cè)到的線圈29的溫度來(lái)精確地確定冷卻油30的升溫的必要性,模式可以切換到升溫模式。此外,可以對(duì)在正常模式和升溫模式之間的基于線圈29的溫度的切換給予滯后特性(即,在正常模式和升溫模式的切換確定值c、d中提供滯后),并且可以防止頻繁的模式切換。
第四實(shí)施例
接下來(lái),將使用圖13來(lái)描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。然而,將省略或簡(jiǎn)化與上述第三實(shí)施例基本相同或類(lèi)似的部分的說(shuō)明,并且將主要描述與上述第三實(shí)施例不同的部分。
在該第四實(shí)施例中,再次提供用于檢測(cè)線圈29溫度的線圈溫度傳感器38。如上所述,線圈29的溫度和冷卻油30的溫度之間存在相關(guān)性,因此可以從線圈29的溫度估計(jì)冷卻油30的溫度。
因此,在該第四實(shí)施例中,mg-ecu24執(zhí)行后述圖13的模式切換例程,從而如下切換正常模式和升溫模式?;谟删€圈溫度傳感器38檢測(cè)到的線圈29的溫度來(lái)估算冷卻油30的溫度。當(dāng)作為估計(jì)值的估計(jì)冷卻油溫度為預(yù)定值e(即第五預(yù)定值)或以下時(shí),將正常模式切換為升溫模式,并且當(dāng)估計(jì)冷卻油溫度是高于預(yù)定值f(即第六預(yù)定值)或以上時(shí),升溫模式切換到正常模式,所述預(yù)定值f高于預(yù)定值e。
在下文中,將描述在第四實(shí)施例中由mg-ecu24執(zhí)行的圖13的模式切換例程的處理內(nèi)容。
當(dāng)該例程被激活時(shí),首先,在步驟401中,由線圈溫度傳感器38檢測(cè)到的線圈29的溫度被讀取。
之后,例程前進(jìn)到步驟402,基于由線圈溫度傳感器38檢測(cè)到的線圈29的溫度,通過(guò)映射圖、數(shù)學(xué)公式等來(lái)估計(jì)冷卻油30的溫度,并且該估計(jì)值為設(shè)定為估計(jì)冷卻油溫度。這里,用來(lái)基于線圈29的溫度來(lái)估計(jì)冷卻油30的溫度的映射圖、數(shù)學(xué)公式等被基于測(cè)試數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)等預(yù)先創(chuàng)建,并存儲(chǔ)在mg-ecu24(或hv-ecu23)的rom等中。
之后,例程前進(jìn)到步驟403,判斷冷卻油溫度是否為預(yù)定值e或以下。這里,預(yù)定值e被設(shè)定為由于冷卻油30導(dǎo)致的阻力損失超過(guò)可接受水平的溫度。
在該步驟403中,當(dāng)判定估計(jì)冷卻油溫度為預(yù)定值e或以下時(shí),例程前進(jìn)到步驟404,并從正常模式切換為升溫模式(或維持升溫模式)。在該升溫模式中,當(dāng)mg16的所需扭矩不是0時(shí),根據(jù)逆變器21的溫度和mg16的電流振幅,切換延遲升溫模式和提前升溫模式。此外,在升溫模式下,當(dāng)mg16的所需扭矩為0時(shí),將該模式切換為零扭矩升溫模式。
同時(shí),在上述步驟403中,當(dāng)確定估計(jì)冷卻油溫度高于預(yù)定值e時(shí),例程進(jìn)行到步驟405。在步驟405中,判定估計(jì)冷卻油的溫度是否為預(yù)定值f或以上。這里,預(yù)定值f被設(shè)定為略高于預(yù)定值e。
在該步驟405中,當(dāng)判定估計(jì)冷卻油溫度為預(yù)定值f或以上時(shí),例程前進(jìn)到步驟406,并將升溫模式切換到正常模式(或維持正常模式)。
在上述第四實(shí)施例中,冷卻油30的溫度基于由線圈溫度傳感器38檢測(cè)到的線圈29的的溫度來(lái)估計(jì),并且當(dāng)其估計(jì)冷卻油溫度為預(yù)定值e或以下時(shí),將正常模式切換為升溫模式,并且當(dāng)估計(jì)冷卻油溫度為預(yù)定值f或以上時(shí),升溫模式被切換到正常模式,所述預(yù)定值f高于預(yù)定值e。因此,即使在沒(méi)有安裝冷卻油溫度傳感器的情況下,也可以基于從線圈29的溫度估計(jì)到的估計(jì)冷卻油溫度來(lái)精確地確定冷卻油30的升溫的必要性,并且因此模式可以切換到升溫模式。此外,可以對(duì)在正常模式和升溫模式之間的基于估計(jì)冷卻油溫度的切換給予滯后特性(即,在正常模式和升溫模式的切換確定值e、f中提供滯后),并且可以防止頻繁的模式切換。
第五實(shí)施例
接下來(lái),將使用圖14至圖16來(lái)描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。然而,將省略或簡(jiǎn)化與上述第二實(shí)施例基本相同或類(lèi)似的部分的說(shuō)明,并且將主要描述與上述第二實(shí)施例不同的部分。
在第五實(shí)施例中,如圖14所示,設(shè)置有用于檢測(cè)外部空氣溫度的外部空氣溫度傳感器39。如圖15所示,在外部空氣溫度、mg非驅(qū)動(dòng)時(shí)間(即從mg16變?yōu)榉球?qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間起經(jīng)過(guò)時(shí)間)與冷卻油30的溫度之間存在相關(guān)性,因此,可以從外部空氣溫度和mg非驅(qū)動(dòng)時(shí)間來(lái)估計(jì)冷卻油30的溫度。
因此,在該第五實(shí)施例中,mg-ecu24執(zhí)行后述圖16的模式切換例程,從而如下切換正常模式和升溫模式?;谟赏獠靠諝鉁囟葌鞲衅?9檢測(cè)到的外部空氣溫度和mg非驅(qū)動(dòng)時(shí)間來(lái)估計(jì)冷卻油30的溫度,并且當(dāng)作為估計(jì)值的估計(jì)冷卻油溫度為預(yù)定值g(即第七預(yù)定值)或更低時(shí),正常模式切換到升溫模式。
在下文中,將描述在第五實(shí)施例中由mg-ecu24執(zhí)行的圖16的模式切換例程的處理內(nèi)容。
當(dāng)該例程被激活時(shí),首先,在步驟501中,由外部空氣溫度傳感器39檢測(cè)到的外部空氣溫度被讀取。
之后,例程前進(jìn)到步驟502,冷卻油30的溫度被如下估計(jì)。
當(dāng)mg16不被驅(qū)動(dòng)(即,在驅(qū)動(dòng)停止期間)時(shí),基于由外部空氣溫度傳感器39檢測(cè)到的外部空氣溫度以及mg非驅(qū)動(dòng)時(shí)間,由映射圖、數(shù)學(xué)公式等來(lái)估計(jì)冷卻油30的溫度,并將估計(jì)值設(shè)定為估計(jì)冷卻油溫度。這里,用來(lái)基于外部空氣溫度和mg非驅(qū)動(dòng)時(shí)間來(lái)估計(jì)冷卻油30的溫度的映射圖、數(shù)學(xué)公式等被基于測(cè)試數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)等預(yù)先創(chuàng)建,并存儲(chǔ)在mg-ecu24(或hv-ecu23)的rom等中。
于此同時(shí),在mg16被驅(qū)動(dòng)的同時(shí),基于mg驅(qū)動(dòng)時(shí)間(即從mg16的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始起經(jīng)過(guò)的時(shí)間)以及mg16的驅(qū)動(dòng)電流,通過(guò)映射圖、數(shù)學(xué)公式等來(lái)估計(jì)冷卻油30的溫度,并且將估計(jì)值設(shè)置為估計(jì)冷卻油溫度。這里,用來(lái)基于mg驅(qū)動(dòng)時(shí)間和mg16的驅(qū)動(dòng)電流來(lái)估計(jì)冷卻油30的溫度的映射圖、數(shù)學(xué)公式等被基于測(cè)試數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)等預(yù)先創(chuàng)建,并存儲(chǔ)在mg-ecu24(或hv-ecu23)的rom等中。
之后,例程前進(jìn)到步驟503,判斷冷卻油溫度是否為預(yù)定值g或以下。這里,預(yù)定值g被設(shè)定為由于冷卻油30導(dǎo)致的阻力損失超過(guò)可接受水平的溫度。
在該步驟503中,當(dāng)判定估計(jì)冷卻油溫度為預(yù)定值g或以下時(shí),例程前進(jìn)到步驟504,并從正常模式切換為升溫模式(或維持升溫模式)。在該升溫模式中,當(dāng)mg16的所需扭矩不是0時(shí),根據(jù)逆變器21的溫度和mg16的電流振幅,切換延遲升溫模式和提前升溫模式。此外,在升溫模式下,當(dāng)mg16的所需扭矩為0時(shí),將該模式切換為零扭矩升溫模式。
同時(shí),在上述步驟503中,當(dāng)確定估計(jì)冷卻油溫度高于預(yù)定值g時(shí),例程進(jìn)行到步驟505。在步驟505中,判定估計(jì)冷卻油的溫度是否為預(yù)定值h(即第八預(yù)定值)或以上。這里,預(yù)定值h被設(shè)定為略高于預(yù)定值g。
在該步驟505中,當(dāng)判定估計(jì)冷卻油溫度為預(yù)定值h或以上時(shí),例程前進(jìn)到步驟506,并將升溫模式切換到正常模式(或維持正常模式)。
在上述第五實(shí)施例中,基于由外部空氣溫度傳感器39檢測(cè)到的外部空氣溫度和mg非驅(qū)動(dòng)時(shí)間來(lái)估計(jì)冷卻油30的溫度,當(dāng)估計(jì)冷卻油溫度為預(yù)定值g或以下時(shí),正常模式切換到升溫模式。因此,即使在沒(méi)有安裝冷卻油溫度傳感器的情況下,也可以基于從外部空氣溫度和mg非驅(qū)動(dòng)時(shí)間估計(jì)到的估計(jì)冷卻油溫度來(lái)精確地確定冷卻油30的升溫的必要性,并且因此模式可以切換到升溫模式。
此外,在上述的第二至第五實(shí)施例的每一個(gè)中,在升溫模式中,根據(jù)逆變器21的溫度和mg16的電流振幅二者,延遲升溫模式和提前升溫模式被切換。然而,切換并不限于此,在升溫模式中,可以根據(jù)逆變器21的溫度和mg16的電流振幅中的一個(gè)來(lái)切換延遲升溫模式和提前升溫模式?;蛘?,在升溫模式中,可以一直應(yīng)用延遲升溫模式或提前升溫模式。
第六實(shí)施例
接下來(lái),將使用圖17來(lái)描述本發(fā)明的第六實(shí)施例。然而,將省略或簡(jiǎn)化與上述第一實(shí)施例基本相同或類(lèi)似的部分的說(shuō)明,并且將主要描述與上述第一實(shí)施例不同的部分。
在該第六實(shí)施例中,如圖17所示,降壓—升壓轉(zhuǎn)換器40在高壓電池22和逆變器21之間連接,并且電力經(jīng)由降壓—升壓轉(zhuǎn)換器40和逆變器21在mg16與高壓電池22之間傳輸。降壓—升壓轉(zhuǎn)換器40將高壓電池22的直流電壓升高,以使逆變器21的輸入電壓高于高壓電池22的直流電壓。逆變器21通過(guò)降壓—升壓轉(zhuǎn)換器40將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓以驅(qū)動(dòng)mg16。
此外,在第六實(shí)施例中,mg-ecu24通過(guò)降壓—升壓轉(zhuǎn)換器40的輸出電壓來(lái)控制正常模式和升溫模式之間的切換。具體地,降壓—升壓轉(zhuǎn)換器40的輸出電壓在高側(cè)電壓(例如400v)和低側(cè)電壓(例如200v)之間的范圍內(nèi)變化,所述低側(cè)電壓低于所述高側(cè)電壓。當(dāng)降壓—升壓轉(zhuǎn)換器40的輸出電壓為低側(cè)電壓時(shí),執(zhí)行mg16的場(chǎng)強(qiáng)減弱控制的弱場(chǎng)區(qū)域比高側(cè)電壓情況中的擴(kuò)大很多。這里,通過(guò)提供例如負(fù)d軸電流(即勵(lì)磁電流),利用電樞反應(yīng)的去磁效應(yīng),場(chǎng)強(qiáng)減弱控制減小了d軸方向的磁通量。
此外,當(dāng)正常模式切換到升溫模式時(shí),降壓—升壓轉(zhuǎn)換器40的輸出電壓被配置為低側(cè)電壓以執(zhí)行場(chǎng)強(qiáng)減弱控制,從而將mg16的電流相位改變?yōu)楸日DJ竭M(jìn)一步提前。同時(shí),當(dāng)升溫模式切換到正常模式時(shí),降壓—升壓轉(zhuǎn)換器40的輸出電壓被切換到高側(cè)電壓以執(zhí)行場(chǎng)強(qiáng)減弱控制,從而使mg16的電流相位回到正常模式的相位。為此,可以通過(guò)切換降壓—升壓轉(zhuǎn)換器40的輸出電壓來(lái)執(zhí)行模式切換(即,正常模式和升溫模式之間的切換)。降壓—升壓轉(zhuǎn)換器40的模式切換可以是在上述第一至第五實(shí)施例中執(zhí)行。
第七實(shí)施例
接下來(lái),將使用圖18來(lái)描述本發(fā)明的第七實(shí)施例。然而,將省略或簡(jiǎn)化與上述第一實(shí)施例基本相同或類(lèi)似的部分的說(shuō)明,并且將主要描述與上述第一實(shí)施例不同的部分。
在第七實(shí)施例中,如圖18所示,冷卻油溫度傳感器32的輸出信號(hào)被輸入到hv-ecu23中?;蛘撸瑢⒕€圈溫度傳感器38的輸出信號(hào)或外部空氣溫度傳感器39的輸出信號(hào)輸入到hv-ecu23中。此外,由hv-ecu23執(zhí)行上述實(shí)施例1至6中描述的模式切換。即使以此方式,也可以獲得與上述實(shí)施例相同的效果。
此外,在上述各實(shí)施例中,由mg-ecu24和hv-ecu23執(zhí)行的功能的一部分或全部可以以硬件的方式配置有一個(gè)或多個(gè)ic等。
另外,在上述各實(shí)施例中,冷卻油30被儲(chǔ)存直到低于轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)軸26的高度位置。然而,高度不限于此,冷卻油30可以被存儲(chǔ)到高于轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)軸26的高度位置。此外,冷卻油30可以被配置為循環(huán)到mg16的外部。
另外,在上述各實(shí)施例中,冷卻油30被密封在殼體25中,并且被構(gòu)造成不通過(guò)殼體的內(nèi)部和外部循環(huán)。然而,可以在殼體中設(shè)置開(kāi)口,并且將連接到油冷卻器或油泵的油管連接到該開(kāi)口。在這種情況下,冷卻油30被配置成在殼體的內(nèi)部和外部移入和移出。
除此之外,本發(fā)明不限于具有圖1所示配置的混合動(dòng)力車(chē)輛等,并且可以應(yīng)用于其中安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)作為車(chē)輛的動(dòng)力源的各種配置的混合動(dòng)力車(chē)輛的電機(jī)。此外,本發(fā)明不限于混合動(dòng)力車(chē)輛,并且可以應(yīng)用于僅安裝有電機(jī)作為車(chē)輛動(dòng)力源的電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)。此外,本發(fā)明可以應(yīng)用于除車(chē)輛的電源之外的電機(jī)。
另外,在上述各實(shí)施例中,相等扭矩曲線可以具有在不造成實(shí)際使用的問(wèn)題的范圍內(nèi)的寬度。