專利名稱：負(fù)載裝置的控制裝置以及車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及負(fù)載裝置的控制裝置以及車輛，尤其涉及能夠在具有變換
器的負(fù)載裝置中對該變換器(inverter,逆變器)進(jìn)行過電壓保護(hù)的負(fù)載裝 置的控制裝置、以及具有該控制裝置的車輛。
背景技術(shù)：
最近，作為考慮環(huán)境的汽車，混合動力汽車(Hybrid Vehicle)和電動 汽車(Electric Vehicle)正受到關(guān)注?；旌蟿恿ζ囀窃谝酝陌l(fā)動機的 基礎(chǔ)上將由直流電源經(jīng)由變換器驅(qū)動的電機作為動力源的汽車。即，通過 驅(qū)動發(fā)動機來獲得動力源，并且經(jīng)由變換器將來自直流電源的直流電壓變 換為交流電壓，利用該變換后的交流電壓來旋轉(zhuǎn)電機，由此獲得動力源。
另外，電動汽車是將由直流電源經(jīng)由變換器驅(qū)動的電機作為動力源的 汽車。
在這樣的汽車中，多設(shè)有用于保護(hù)驅(qū)動電機驅(qū)動的變換器的裝置。例 如，日本特開平5-15068號公報中公開了一種變換器式電源裝置，其包括 直流電源電路、將該直流電源電路的輸出變換為預(yù)定頻率的交流輸出的變 換器、檢測直流電源電路的過電壓狀態(tài)的過電壓檢測單元、檢測出直流電 源電路的過電壓狀態(tài)的期間使變換器的動作停止的停止單元。
一般，構(gòu)成變換器的開關(guān)元件使用IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極晶體管)、MOSFET ( Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)等半導(dǎo)體元件。 IGBT、 MOSFET的絕緣耐壓(以下簡稱為"耐壓")隨著溫度(周圍溫 度、接合溫度)而變化。溫度越低，IGBT、 MOSFET的耐壓越低，溫度越高，IGBT、 MOSFET的耐壓越高。
但是，日本特開平5-15068號公報中并沒有特別公開伴隨變換器元件 的溫度變化的變換器元件的耐壓變動。因此，認(rèn)為在上述變換器式電源裝 置中，過電壓檢測單元檢測直流電源電路的過電壓狀態(tài)時的直流電壓的水 平總相同。在進(jìn)行了這樣的過電壓保護(hù)的情況下，當(dāng)變換器低溫時，對變 換器施加超過變換器元件的耐壓的電壓，而當(dāng)變換器高溫時，即使施加相 對于變換器的耐壓而足夠低的電壓，變換器也會停止，因此變換器的動作 效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)變換器的可靠保護(hù)、并且能夠使 變換器的可使用溫度范圍更寬的負(fù)載裝置的控制裝置、以及具有該控制裝 置的車輛。
本發(fā)明概括為包括具有開關(guān)元件的變換器的負(fù)載裝置的控制裝置。控 制裝置包括檢測變換器的溫度的溫度檢測部；檢測變換器的施加電壓的 電壓檢測部；以及控制部，其根據(jù)電壓檢測部的電壓檢測結(jié)果，當(dāng)施加電 壓為預(yù)先設(shè)定的上限值以下時，使變換器動作，而當(dāng)施加電壓高于上限值 時，停止變換器。控制部考慮開關(guān)元件的耐壓的溫度依賴性而根據(jù)溫度檢 測部的溫度檢測結(jié)果來設(shè)定上限值。
優(yōu)選的是，上述負(fù)載裝置還包括升壓電路，該升壓電路對來自直流電 源的直流電壓進(jìn)行升壓，并將升壓后的直流電壓作為施加電壓對變換器施 加，控制部控制升壓電路，使得施加電壓變?yōu)樯舷拗狄韵隆?br> 更優(yōu)選的是，負(fù)載裝置還包括連接在變換器上的旋轉(zhuǎn)電機。當(dāng)變換器 的溫度高于預(yù)定溫度時，控制部控制變換器使得旋轉(zhuǎn)電機的負(fù)荷受到限制。
優(yōu)選的是，當(dāng)由溫度檢測部獲得的溫度檢測結(jié)果異常時，控制部使用 基于變換器的動作狀況的變換器的溫度推定結(jié)果來設(shè)定上P艮值。
更優(yōu)選的是，當(dāng)溫度推定結(jié)果被包含在預(yù)先確定的溫度區(qū)域中時，控 制部使用溫度推定結(jié)果來設(shè)定上P艮值，而當(dāng)溫度推定結(jié)果未被包含在預(yù)先確定的溫度區(qū)域中時，固定上限值。
優(yōu)選的是，控制部包括設(shè)定部，其根據(jù)由溫度檢測部獲得的溫度檢 測結(jié)果來確定上限值；以及判定部，其根據(jù)由溫度檢測部獲得的溫度檢測 結(jié)果、以及變換器的溫度與上限值的預(yù)定的關(guān)系來判定設(shè)定部設(shè)定的上限 值是否正確。當(dāng)判定部的判定結(jié)果表示上限值的設(shè)定不正確時，設(shè)定部固 定上限值。
本發(fā)明的其他方式為車輛，包括具有變換器的負(fù)載裝置和負(fù)載裝置的 控制裝置，其中，上述變換器具有開關(guān)元件?？刂蒲b置包括檢測變換器 的溫度的溫度檢測部；檢測變換器的施加電壓的電壓檢測部；以及控制部， 其根據(jù)電壓檢測部的電壓檢測結(jié)果，當(dāng)施加電壓為預(yù)先設(shè)定的上限值以下 時，使變換器動作，而當(dāng)施加電壓高于上限值時，停止變換器?？刂撇靠?慮開關(guān)元件的耐壓的溫度依賴性而根據(jù)溫度檢測部的溫度檢測結(jié)果來設(shè)定 上限值。
優(yōu)選的是，負(fù)載裝置還包括升壓電路，該升壓電路對來自直流電源的 直流電壓進(jìn)行升壓，并將升壓后的直流電壓作為施加電壓對變換器施加。 控制部控制升壓電路，使得施加電壓變?yōu)樯舷拗狄韵隆?br> 更優(yōu)選的是，負(fù)載裝置還包括連接在變換器上的旋轉(zhuǎn)電機。當(dāng)變換器 的溫度高于預(yù)定溫度時，控制部控制變換器使得旋轉(zhuǎn)電機的負(fù)荷受到限制。
優(yōu)選的是，當(dāng)由溫度檢測部獲得的溫度檢測結(jié)果異常時，控制部使用 基于變換器的動作狀況的變換器的溫度推定結(jié)果來設(shè)定上限值。
更優(yōu)選的是，當(dāng)溫度推定結(jié)果被包含在預(yù)先確定的溫度區(qū)域中時，控 制部使用溫度推定結(jié)果來設(shè)定上限值，而當(dāng)溫度推定結(jié)果未被包含在預(yù)先 確定的溫度區(qū)域中時，固定上限值。
優(yōu)選的是，控制部包括設(shè)定部，其根據(jù)由溫度檢測部獲得的溫度檢 測結(jié)果來確定上P艮值；以及判定部，其根據(jù)由溫度檢測部獲得的溫度檢測 結(jié)果、以及變換器的溫度與上限值的預(yù)定關(guān)系來判定設(shè)定部設(shè)定的上限值 是否正確。當(dāng)判定部的判定結(jié)果表示上限值的設(shè)定不正確時，設(shè)定部固定 上限值。根據(jù)本發(fā)明，按照構(gòu)成變換器的開關(guān)元件的耐壓由溫度引起的變化來 設(shè)定施加到變換器上的電壓的上P艮值，因此能夠?qū)崿F(xiàn)變換器的可靠保護(hù)、 并且使變換器的可使用溫度范圍更寬。


圖1是表示搭載本發(fā)明實施方式1的負(fù)載裝置的控制裝置的車輛結(jié)構(gòu) 的框圖。
圖2是對圖1所示的車輛1詳細(xì)示出變換器和升壓單元周邊的電路圖。 圖3是表示圖l所示的控制裝置30的功能塊和相關(guān)的外圍裝置的圖。 圖4是說明圖3的混合動力控制部62所包含的電壓變換部2的控制系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是說明變換器14、 14A所包含的IGBT元件的耐壓由溫度引起的 變化的圖。
圖6是用于說明溫度值TW與上限值VLM的關(guān)系、以及上限值VLM
與電壓VH的關(guān)系的圖。
圖7是用于說明圖6所示的上限值VLM和電壓VH的控制的流程圖。 圖8是用于說明實施方式2的負(fù)載裝置的控制裝置30進(jìn)行的控制處理
的流程圖。
圖9是對搭載了實施方式3的負(fù)載裝置的控制裝置的車輛詳細(xì)示出變 換器和升壓單元周邊的電路圖。
圖10是用于說明實施方式3中的電壓變換部2的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是用于說明實施方式3中的上限值VLM的設(shè)定和電壓VH的控 制的流程圖。
圖12是說明圖10的判定部76的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖13是用于說明由溫度判定部76A進(jìn)行的上限值VLM的設(shè)定的確認(rèn) 處理的圖。
圖14是用于說明溫度判定部76A進(jìn)行的上限值VLM的設(shè)定的確認(rèn)處 理的流程圖。圖15是說明由溫度判定部76A進(jìn)行的溫度值TW的可靠性判定處理 的流程圖。
圖16是用于說明變換器的實際溫度與推定溫度的關(guān)系的圖。 圖17是用于說明溫度值TA與溫度值TA的可靠性的關(guān)系的圖。
脅實施方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。對圖中相同或相當(dāng)?shù)牟?分標(biāo)記相同的符號并省略其說明。 [實施方式11
圖1是表示搭載本發(fā)明實施方式1的負(fù)載裝置的控制裝置的車輛結(jié)構(gòu) 的框圖。
參照圖1，車輛l是混合動力汽車。車輛1包括前輪20R、 20L、后輪 22R、22L、發(fā)動機200、行星齒樹planetary gear )PG、差速齒樹differential gear) DG、齒輪4、 6。
車輛1還包括蓄電池B、電壓變換部2。電壓變換部2包括對蓄電池B 輸出的直流電壓進(jìn)行升壓的升壓單元20、與升壓單元20之間進(jìn)行直流電 力的授受的變換器(inverter,逆變器)14、 14A、冷卻裝置40、溫度傳感 器45。
車輛1還包括經(jīng)由行星齒輪PG接受發(fā)動機200的動力來進(jìn)行發(fā)電的 電動發(fā)電機MG1、旋轉(zhuǎn)軸被連接在行星齒輪PG上的電動發(fā)電機MG2。 變換器14、 14A連接在電動發(fā)電機MG1、 MG2上，進(jìn)行交流電力與來自 升壓電路的直流電力的變換。
行星齒輪PG包括太陽輪(sun gear)、齒圏(ring gear)、與太陽輪 和齒圏雙方進(jìn)行嚙合的小齒輪(pinion gear)、支撐小齒輪而使其能在太 陽輪的周圍旋轉(zhuǎn)的行星架(planetary carrier)。行星齒輪PG具有第1~ 第3旋轉(zhuǎn)軸。第1旋轉(zhuǎn)軸是連接在發(fā)動機200上的行星架的旋轉(zhuǎn)軸。第2 旋轉(zhuǎn)軸是連接在電動發(fā)電機MGl上的太陽輪的旋轉(zhuǎn)軸。第3旋轉(zhuǎn)軸是連 接在電動發(fā)電機MG2上的齒圏的旋轉(zhuǎn)軸。在該第3旋轉(zhuǎn)軸上搭載有齒輪4，該齒輪4通過驅(qū)動齒輪6來向差速 齒輪DG傳遞動力。差速齒輪DG將從齒輪6接受到的動力傳遞給前輪20R、 20L，并且經(jīng)由齒輪6、 4而將前輪20R、 20L的旋轉(zhuǎn)力傳遞給行星齒輪PG 的第3旋轉(zhuǎn)軸。
行星齒輪PG發(fā)揮在發(fā)動機200、電動發(fā)電機MG1、 MG2之間分配動 力的作用。即，行星齒輪PG的三個旋轉(zhuǎn)軸中的兩個旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)被確定 時，剩余的一個旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)自然被確定。因此，使發(fā)動機200在最高效 的區(qū)域動作的同時，控制電動發(fā)電機MG1的發(fā)電量來使電動發(fā)電機MG2 驅(qū)動，由此進(jìn)行車速控制，作為整體來實現(xiàn)發(fā)動機效率較好的汽車。
作為直流電源的蓄電池B，例如由鎳氫或鋰離子等二次電池構(gòu)成，對 升壓單元20供給直流電力，并且由來自升壓單元20的直流電力來充電。
升壓單元20對從蓄電池B接受的直流電壓(電壓VB)進(jìn)行升壓，將 其升壓后的直流電壓(電壓VH)提供給變換器14、 14A。變換器14、 14A 將被提供的直流電壓變換為交流電壓，在發(fā)動機起動時驅(qū)動控制電動發(fā)電 機MG1。另外，在發(fā)動機起動之后，電動發(fā)電機MG1發(fā)電產(chǎn)生的交流電 力被變換器14、 14A變換為直流，并被升壓單元20變換為適于蓄電池B 充電的電壓，對蓄電池B進(jìn)行充電。
另外，變換器14、 14A驅(qū)動電動發(fā)電機MG2。電動發(fā)電機MG2輔助 發(fā)動機200來驅(qū)動前輪20R、 20L。制動時，電動發(fā)電機MG2進(jìn)行再生運 行，將車輪的旋轉(zhuǎn)能變換為電能。所獲得的電能經(jīng)由變換器14、 14A和升 壓單元20而返回蓄電池B。
蓄電池B是電池組，包括串聯(lián)連接的多個電池單元BO Bn。在升壓單 元20與蓄電池B之間設(shè)有系統(tǒng)主繼電器SR1、 SR2，在車輛非運轉(zhuǎn)時切斷 高電壓。
車輛1還包括控制裝置30、加速踏板位置傳感器42、車速傳感器44。 控制裝置30按照駕駛者的指示和來自搭載在車輛上的各種傳感器(包括加 速踏板位置傳感器42和車速傳感器44)的輸出來控制發(fā)動機200、變換器 14、 14A以及升壓單元20。冷卻裝置40通過使冷卻介質(zhì)循環(huán)來在冷卻介質(zhì)和電壓變換部2之間進(jìn) 行熱交換，從而冷卻電壓變換部2。例如，冷卻裝置40是電動水泵。溫度 傳感器45檢測該冷卻介質(zhì)的溫度，向控制裝置30輸出作為溫度檢測結(jié)果 的溫度值TW。溫度值TW是關(guān)于變換器溫度的信息。溫度傳感器45可以 設(shè)在變換器14、 14A的周圍來檢測變換器14、 14A的周圍溫度。
控制裝置30根據(jù)溫度值TW來設(shè)定電壓VH的上限值，控制升壓單 元20使得電壓VH不超過該上限值。當(dāng)電壓VH超過上P艮值時，控制裝置 30使變換器14、 14A停止。
圖2是對圖1所示的車輛1詳細(xì)示出變換器和升壓單元周邊的電路圖。
參照圖2，車輛1具有蓄電池B、電壓傳感器IO、電流傳感器ll、系 統(tǒng)主繼電器SR1、 SR2、電容器C1、升壓單元20、變換器14、 14A、電流 傳感器24U、 24V、電動發(fā)電機MG1、 MG2、發(fā)動機200、溫度傳感器45、 控制裝置30。為了防止附圖復(fù)雜化，在圖2中未示出圖1的冷卻裝置40。
電壓傳感器10檢測從蓄電池B輸出的直流電壓值，向控制裝置30輸 出檢測結(jié)果(電壓VB)。電流傳感器11檢測在蓄電池B與升壓單元20 之間流過的直流電流，向控制裝置30輸出其檢測到的電流來作為直流電流 值IB。系統(tǒng)主繼電器SR1、 SR2根據(jù)來自控制裝置30的信號SE來接通/ 斷開。電容器C1在系統(tǒng)主繼電器SR1、 SR2接通時，使蓄電池B的端子 間電壓平滑化。
升壓單元20包括電壓傳感器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而與蓄電池B的正極連接。
轉(zhuǎn)換器12包括串聯(lián)連接在輸出電壓VH的轉(zhuǎn)換器12的輸出端子間的 IGBT元件Q1、 Q2、分別與Q1和Q2并聯(lián)連接的二極管D1、 D2。
電抗器Ll的另一端連接在IGBT元件Ql的發(fā)射極和IGBT元件Q2 的集電極上。二極管Dl的陰極與IGBT元件Ql的集電極連接，二極管 Dl的陽極與IGBT元件Ql的發(fā)射極連接。二極管D2的陰極與IGBT元 件Ql的集電極連接，二極管D2的陽極與IGBT元件Q2的發(fā)射極連接。
電壓傳感器21檢測轉(zhuǎn)換器12的輸入側(cè)的電壓來作為電壓值VL。電流傳感器11檢測流向電抗器Ll的電流來作為電流值IB。電容器C2連接 在轉(zhuǎn)換器12的輸出側(cè)，積蓄從轉(zhuǎn)換器12送來的能量，并且進(jìn)行電壓的平 滑化。電壓傳感器13檢測轉(zhuǎn)換器12的輸出側(cè)的電壓、即電容器C2的電 極間的電壓來作為電壓值VH。
在混合動力汽車中，發(fā)動機200和電動發(fā)電機MG1交換機械動力， 有時電動發(fā)電機MG1進(jìn)行發(fā)動機的起動，另外有時電動發(fā)電機MG1作為 接受發(fā)動機的動力而進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機來動作。電動發(fā)電機MG1由變換 器14來驅(qū)動。
變換器14從轉(zhuǎn)換器12接受升壓電位來驅(qū)動電動發(fā)電機MG1。另夕卜， 變換器14將伴隨再生制動而在電動發(fā)電機MG1中發(fā)電產(chǎn)生的電力返回轉(zhuǎn) 換器12。此時，轉(zhuǎn)換器12由控制裝置30控制而使得其作為降壓電路來動 作。
變換器14包括U相臂15、 V相臂16、 W相臂17。 U相臂15、 V相 臂16以及W相臂17并聯(lián)連接在轉(zhuǎn)換器12的輸出線間。
U相臂15包括串聯(lián)連接的IGBT元件Q3、 Q4、分別與IGBT元件 Q3、 Q4并聯(lián)連接的二極管D3、 D4。 二極管D3的陰極與IGBT元件Q3 的集電極連接，二極管D3的陽極與IGBT元件Q3的發(fā)射極連接。二極管 D4的陰極與IGBT元件Q4的集電極連接，二極管D4的陽極與IGBT元 件Q4的發(fā)射極連接。
V相臂16包括串聯(lián)連接的IGBT元件Q5、 Q6、分別與IGBT元件 Q5、 Q6并聯(lián)連接的二極管D5、 D6。 二極管D5的陰極與IGBT元件Q5 的集電極連接，二極管D5的陽極與IGBT元件Q5的發(fā)射極連接。二極管 D6的陰極與IGBT元件Q6的集電極連接，二極管D6的陽極與IGBT元 件Q6的發(fā)射極連接。
W相臂17包括串聯(lián)連接的IGBT元件Q7、 Q8、分別與IGBT元件 Q7、 Q8并聯(lián)連接的二極管D7、 D8。 二極管D7的陰極與IGBT元件Q7 的集電極連接，二極管D7的陽極與IGBT元件Q7的發(fā)射極連接。二極管 D8的陰極與IGBT元件Q8的集電極連接，二極管D8的陽極與IGBT元件Q8的發(fā)射極連接。
各相臂的中間點連接在電動發(fā)電機MG1的各相線圏的各相端。即， 電動發(fā)電機MG1是三相永磁體電機，U、 V、 W相的三個線圏各自的一端 共同連接在中點上。并且，U相線圏的另一端連接在IGBT元件Q3、 Q4 的連接節(jié)點上。另外，V相線圏的另一端連接在IGBT元件Q5、 Q6的連 接節(jié)點上。另外，W相線圈的另一端連接在IGBT元件Q7、 Q8的連接節(jié) 點上。
電流傳感器24U、 24V檢測流向電動發(fā)電機MG1的U、 V相的定子 線圏的電流的電流值IU1、 IV1來作為電機電流值MCRT1，并將電機電流 值MCRT1輸出給控制裝置30。電動發(fā)電機MG1的轉(zhuǎn)速Ng由轉(zhuǎn)速傳感 器27來檢測。
變換器14A從轉(zhuǎn)換器12接受升壓電位并驅(qū)動電動發(fā)電機MG2。另夕卜， 變換器14A將伴隨再生制動而在電動發(fā)電機MG2中發(fā)電產(chǎn)生的電力返回 轉(zhuǎn)換器12。此時，轉(zhuǎn)換器12由控制裝置30控制而使得其作為降壓電路來 動作。電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)速Nm由轉(zhuǎn)速傳感器7來檢測。
變換器14A包括U相臂15A、 V相臂16A、 W相臂17A。 U相臂15A、 V相臂16A以及W相臂17A并聯(lián)連接在轉(zhuǎn)換器12的輸出線間。U相臂 15A、 V相臂16A以及W相臂17A的結(jié)構(gòu)分別與U相臂15、 V相臂16 以及W相臂17的結(jié)構(gòu)相同，因此不重復(fù)說明。
變換器14A的U、 V、 W相臂的中間點分別連接在電動發(fā)電機MG2 的U、 V、 W相線圏的各自的一端。即，電動發(fā)電機MG2為三相永磁體 電機，U、 V、 W相的三個線圏的另一端共同連接在中點上。
電流傳感器28U、 28V檢測流向電動發(fā)電機MG2的U、 V相的定子 線圏的電流的電流值IU2、 IV2來作為電機電流值MCRT2，并將電機電流 值MCRT2輸出給控制裝置30。
控制裝置30接受加速踏板位置傳感器42的輸出信號Acc和由車速傳 感器44檢測到的車速V?？刂蒲b置30除了電機轉(zhuǎn)速Ng、電壓值VB、 VL、 VH、電流值IB以及電機電流值MCRT1，還接受與電動發(fā)電機MG2對應(yīng)的電機轉(zhuǎn)速Nm和電機電流值MCRT2?？刂蒲b置30按照這些輸入來對升 壓單元20輸出升壓指示PWU、降壓指示PWD以及停止指示STP。
控制裝置30對變換器14輸出將作為轉(zhuǎn)換器12的輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換 為用于驅(qū)動電動發(fā)電機MG1的交流電壓的驅(qū)動指示PWMIl、和將由電動 發(fā)電機MG1發(fā)電產(chǎn)生的交流電壓變換為直流電壓并將其返回轉(zhuǎn)換器12側(cè) 的再生指示PWMC1?？刂蒲b置30對變換器14A輸出將作為轉(zhuǎn)換器12的 輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動電動發(fā)電機MG2的交流電壓的驅(qū)動指示 PWMI2、和將由電動發(fā)電機MG2發(fā)電產(chǎn)生的交流電壓變換為直流電壓并 將其返回轉(zhuǎn)換器12側(cè)的再生指示PWMC2。
變換器14A與變換器14并聯(lián)連接在節(jié)點N1與節(jié)點N2之間，另外， 共同連接在升壓單元20上。
控制裝置30從溫度傳感器45接受溫度值TW，設(shè)定電壓VH的上限 值，控制升壓單元20使得電壓VH不超過該上P艮值。例如，在變換器14、 14A的動作剛剛開始時，IGBT元件的溫度較低，因此IGBT元件的耐壓 變低。此時，控制裝置30將上限值設(shè)定為較低的值。另一方面，當(dāng)變換器 14、 14A動作而它們的溫度上升時，控制裝置30將電壓VH的上限值設(shè)定 得較高。
說明電壓VH的控制的概略。轉(zhuǎn)換器12在使IGBT元件Ql截止的狀 態(tài)下進(jìn)行IGBT元件Q2的導(dǎo)通和截止，由此作為升壓電路來動作。即， 在IGBT元件Q2為導(dǎo)通的狀態(tài)下，形成電流從蓄電池B的正極開始經(jīng)由 電抗器L1、 IGBT元件Q2而流向蓄電池B的負(fù)極的路徑。在流過該電流 期間，在電抗器L1上積蓄能量。
并且，當(dāng)4吏IGBT元件Q2為截止?fàn)顟B(tài)時，積蓄在電抗器L1中的能量 經(jīng)由二極管Dl而流向變換器14側(cè)。由此，電容器C2的電極間的電壓增 大。因此，提供給變換器14的轉(zhuǎn)換器12的輸出電壓升壓。通過適當(dāng)規(guī)定 IGBT元件Q2的導(dǎo)通期間與截止期間，能夠?qū)㈦妷篤H設(shè)定為所希望的大 小。
圖3是表示圖l所示的控制裝置30的功能塊和相關(guān)的外圍裝置的圖。該控制裝置30可以由軟件、硬件來實現(xiàn)。
參照圖3，控制裝置30包括混合動力控制部62、電池控制部66、發(fā) 動才幾控制部68。
電池控制部66通過蓄電池B的充》文電電流的累計等來求出蓄電池B 的充電狀態(tài)SOC，并將其發(fā)送給混合動力控制部62。
發(fā)動機控制部68進(jìn)行發(fā)動機200的節(jié)氣門控制，并且檢測發(fā)動機200 的發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne并發(fā)送給混合動力控制部62。
混合動力控制部62根據(jù)加速踏板位置傳感器42的輸出信號Acc和由 車速傳感器44檢測出的車速V，計算駕駛者要求的輸出(要求功率)?；?合動力控制部62在該駕駛者的要求功率的基礎(chǔ)上，考慮蓄電池B的充電 狀態(tài)SOC來計算所需的驅(qū)動力(總功率)，進(jìn)而計算對發(fā)動機要求的轉(zhuǎn)速 和對發(fā)動機要求的功率。
混合動力控制部62向發(fā)動機控制部68發(fā)送要求轉(zhuǎn)速和要求功率，使 發(fā)動機控制部68進(jìn)行發(fā)動機200的節(jié)氣門控制。
混合動力控制部62計算與行駛狀態(tài)對應(yīng)的駕駛者要求轉(zhuǎn)矩，使變換器 14A驅(qū)動電動發(fā)電機MG2，并且根據(jù)需要使電動發(fā)電機MG1進(jìn)行發(fā)電。 此時，混合動力控制部62按照來自溫度傳感器45的溫度值TW來控制變 換器14、 14A。
發(fā)動機200的驅(qū)動力被分配為直接驅(qū)動車輪的部分和驅(qū)動電動發(fā)電機 MG1的部分。電動發(fā)電機MG2的驅(qū)動力與發(fā)動機的直接驅(qū)動部分的合計 為車輛的驅(qū)動力。
圖4是說明圖3的混合動力控制部62所包含的電壓變換部2的控制系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
參照圖4,電壓控制部70包括上限值設(shè)定部72、轉(zhuǎn)換器控制部73、 MG1用變換器控制部74、 MG2用變換器控制部75。
上限值設(shè)定部72按照溫度值TW來設(shè)定電壓VH (參照圖2 )的上限 值VLM。轉(zhuǎn)換器控制部73接受上限值VLM和電壓VH并輸出升壓指示 PWU和降壓指示PWD，控制電壓VH使得電壓VH不超過上限值VLM。另外，轉(zhuǎn)換器控制部73輸出停止指示STP。
MG1用變換器控制部74接受轉(zhuǎn)矩指令值TR1和電動發(fā)電機MG1的 轉(zhuǎn)速Ng，輸出驅(qū)動指示PWMI1或再生指示PWMC1。 MG2用變換器控 制部75接受轉(zhuǎn)矩指令值TR2和電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)速Nm，輸出驅(qū)動指 示PWMI2或再生指示PWMC2。轉(zhuǎn)矩指令值TR1、 TR2在圖2的控制裝 置30的內(nèi)部生成。
圖5是說明變換器14、 14A所包含的IGBT元件的耐壓由溫度引起的 變化的圖。參照圖5， IGBT元件的溫度越高，IGBT元件的耐壓越高，溫 度越低，耐壓越低。圖5所示的耐壓由溫度引起的變化作為算式或映射圖 (map )被存儲在上限值設(shè)定部72的內(nèi)部。
圖6是用于說明溫度值TW與上限值VLM的關(guān)系、以及上限值VLM 與電壓VH的關(guān)系的圖。
參照圖6,當(dāng)溫度值TW低于預(yù)定的溫度值T時(例如TW= ot )，上 限值VLM是電壓值VC。此時，電壓VH為低于電壓值VC的電壓值VA。 而當(dāng)溫度TW高于預(yù)定的溫度值T時(例如TW= P ),上P艮值VLM為 電壓值VD。電壓值VD高于電壓值VC。電壓VH為低于電壓值VD的電 壓值VB。由于VD〉VC，所以能夠使電壓值VB也高于電壓值VA。在圖 6中，上限值VLM相對于溫度值TW以2階段來變化，但上P艮值VLM也 可以以多于2的階段來變化。
圖7是用于說明圖6所示的上限值VLM和電壓VH的控制的流程圖。
參照圖7和圖4,首先，上限值設(shè)定部72判定溫度值TW是否為預(yù)定 的溫度值T (參照圖6 )以下(步驟Sl)。當(dāng)溫度值TW為預(yù)定的溫度值 T以下時(在步驟Sl中為是)，上限值設(shè)定部72將上P艮值VLM設(shè)定為 電壓值VC (步驟S2)。而當(dāng)溫度值TW高于預(yù)定的溫度值T時(在步驟 Sl中為否)，上P艮值設(shè)定部72將上P艮值VLM設(shè)定為電壓值VD (步驟 S3)。當(dāng)在步驟S2或步驟S3中確定了上限值VLM時，轉(zhuǎn)換器控制部73 根據(jù)該上限值VLM來控制轉(zhuǎn)換器12，控制電壓VH使得電壓VH的值為 上P艮值VLM以下(步驟S4)。當(dāng)步驟S4的處理結(jié)束時，整體的處理結(jié)束。
參照圖2總括性說明實施方式1。在實施方式1中，負(fù)載裝置的控制 裝置包括檢測變換器14、 14A的溫度的溫度傳感器45;檢測變換器14、 14A的施加電壓(電壓VH)的電壓傳感器13;以及控制裝置30，接受電 壓傳感器13的電壓檢測結(jié)果，當(dāng)施加電壓為預(yù)先設(shè)定的上限值VLM以下 時，使變換器14、 14A動作，當(dāng)施加電壓高于上限值VLM時，停止變換 器14、 14A?？刂蒲b置30根據(jù)IGBT元件的耐壓由溫度引起的變化、和溫 度傳感器45的溫度檢測結(jié)果(溫度值TW)來設(shè)定上限值VLM。優(yōu)選的 是，負(fù)載裝置還包括升壓單元20，其對來自蓄電池B的直流電壓進(jìn)行升壓， 并對變換器14、 14A施加施加電壓?？刂蒲b置30控制升壓單元20， <吏得 施加電壓的值為上限值VLM以下。
這樣，控制裝置30設(shè)定電壓VH的上限值VLM，由此能夠在變換器 14、 14A低溫時防止變換器損壞。另外，在變換器14、 14A高溫時提高電 壓VH的上限值，由此與輸入相對于IGBT元件的耐壓而足夠低的電壓無 關(guān)地，難以發(fā)生使變換器停止(進(jìn)行過電壓保護(hù))的狀況。由此，能夠拓 寬變換器可動作的溫度范圍。
[實施方式2
搭載實施方式2的負(fù)載裝置的控制裝置的車輛結(jié)構(gòu)與圖1所示的車輛 1的結(jié)構(gòu)相同。另外，實施方式2的電壓變換部2的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與圖4 所示的結(jié)構(gòu)相同。在實施方式2中，當(dāng)變換器的溫度變高時，控制裝置30 限制電動發(fā)電機MG1、 MG2的負(fù)荷。
圖8是用于說明實施方式2的負(fù)載裝置的控制裝置30進(jìn)行的控制處理 的流程圖。
參照圖8和圖7,圖8所示的步驟S1 S4的處理與圖7的流程圖中對 應(yīng)步驟的處理相同。在圖8的流程圖中，在步驟S3的處理之后，執(zhí)行步驟 S4A的處理。這一點與圖7的流程圖不同。
在步驟S4A中，控制裝置30為了限制電動發(fā)電機MG1、 MG2的轉(zhuǎn) 矩而使轉(zhuǎn)矩指令值TR1、 TR2不超過某值。參照圖8和圖4, MG1用變換器控制部74按照轉(zhuǎn)矩指令值TR1使驅(qū)動指示PWMI1 (或再生指示 PWMC1)變化，使變換器14中流過的電流值變化，使電動發(fā)電機MG1 的功率因數(shù)變化。另外，MG2用變換器控制部75進(jìn)行與MG1用變換器 控制部74相同的控制。當(dāng)步驟S4A的處理結(jié)束時，整體的處理結(jié)束。
這樣，沖艮據(jù)實施方式2,當(dāng)變換器的溫度較高時，控制裝置限制電動 發(fā)電機MG1、MG2的轉(zhuǎn)矩(負(fù)荷)。當(dāng)變換器的溫度較高時，上P艮值VLM 被設(shè)定得較高，因此電壓VH也變大。在不對電動發(fā)電才幾MG1、 MG2的 動作加以限制的情況下會發(fā)生如下情況當(dāng)變換器14、 14A動作時，變換 器14、 14A上產(chǎn)生的熱量也變多，變換器的溫度進(jìn)一步上升。根據(jù)實施方 式2，當(dāng)變換器的溫度較高時，限制電動發(fā)電機MG1、 MG2的動作，因 此能夠抑制變換器14、 14A的大幅度溫度上升。
[實施方式3
在實施方式3中，當(dāng)發(fā)生了溫度傳感器的異常時，推定變換器的溫度， 根據(jù)推定結(jié)果設(shè)定上限值VLM。由此，在發(fā)生了溫度傳感器的異常的情況 下，也能夠使變換器的動作繼續(xù)。
搭載實施方式3的負(fù)載裝置的控制裝置的車輛整體結(jié)構(gòu)與圖1所示的 車輛l的結(jié)構(gòu)相同。其中，如圖9所示，在實施方式3中，車輛l還具有 按照來自控制裝置30的信號EMG來進(jìn)行點亮的警告燈80，這一點與實 施方式1、 2不同。
接著，參照圖IO和圖4說明實施方式3中的電壓變換部2(參照圖1) 的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖10所示的電壓控制部70A還包括判定部76和溫度推定部77，這一 點與圖4所示的電壓控制部70不同。電壓控制部70A的其他部分與電壓 控制部70的對應(yīng)部分的結(jié)構(gòu)相同。
判定部76接受溫度值TW和上限值VLM，判定上限值設(shè)定72設(shè)定 的上限值VLM是否正確，將判定結(jié)果Rl輸出給上限值設(shè)定部72 。當(dāng)上 限值VLM的設(shè)定不正確時，判定部76輸出信號EMG。
判定部76進(jìn)一步根據(jù)由溫度推定部77獲得的變換器溫度的推定結(jié)果來判定溫度值TW有無可靠性，并將判定結(jié)果Rl輸出給上限值設(shè)定部72。 溫度推定部77接受驅(qū)動指示PWMIl、 PWMI2以及再生指示 PWMC1、 PWMC2來作為關(guān)于變換器的動作狀況的信息，例如才艮據(jù)開關(guān) 頻率、變換器的效率、變換器的散熱特性等來推定變換器的周圍溫度。溫 度推定部77將表示推定結(jié)果的溫度值TA輸出給判定部76。變換器的溫 度推定方法不限于上述方法，例如當(dāng)在電動發(fā)電機上設(shè)有溫度傳感器時， 溫度推定部77可以根據(jù)該傳感器的輸出來推定變換器的溫度。
圖11是用于說明實施方式3的上限值VLM的設(shè)定和電壓VH的控制 的流程圖。
參照圖11和圖10，判定部76取得溫度值TW和上限值VLM，判定 上限值VLM的設(shè)定是否正常(步驟Sll)。當(dāng)上P艮值VLM的設(shè)定異常時 (在步驟S11中為否)，判定部76輸出信號EMG,使警告燈80(參照圖 9)點亮(步驟S12)。當(dāng)步驟S12的處理結(jié)束時，判定部76對上限值設(shè) 定部72輸出表示產(chǎn)生了異常的判定結(jié)果Rl，整體的處理進(jìn)入步驟S14。
而當(dāng)上限值VLM的設(shè)定正常時(在步驟Sll中為是)，判定部76根 據(jù)溫度值TW、 TA來判定溫度值TW、 TA的至少一方有無可靠性(步驟 S13)。當(dāng)溫度值TW、 TA都沒有可靠性時(在步驟S13中為否)，判定 部76對上限值設(shè)定部72輸出表示產(chǎn)生了異常的判定結(jié)果R1，整體的處理 進(jìn)入步驟S14。
在步驟S14中，上限值設(shè)定部72按照判定結(jié)果Rl將上限值VLM固 定為電壓值VC (參照圖6 )。電壓值VC為上限值VLM的設(shè)定范圍內(nèi)的 最低值。轉(zhuǎn)換器控制部73從上限值設(shè)定部72接受上限值VLM，控制電壓 VH使得電壓VH的值為上限值VLM以下(步驟S16)。
當(dāng)在步驟S13中判定為溫度值TW或溫度值TA具有可靠性時(在步 驟S13中為是)，電壓控制部70A執(zhí)行圖7所示的流程圖的步驟S1 S4的 處理(步驟S15)。其中，在步驟S15中，也可以執(zhí)行圖8所示的流程圖 的步驟S1 S4A的處理。在步驟S16中，根據(jù)溫度值TW或溫度值TA來 控制電壓VH，使得電壓VH的值為上限值VLM以下。當(dāng)步驟S15或步驟S16的處理結(jié)束時，整體的處理結(jié)束。
接著，更詳細(xì)地說明步驟Sll、 S13中的處理。 圖12是說明圖IO的判定部76的結(jié)構(gòu)例的圖。
參照圖12，判定部76包括溫度判定部76A和計數(shù)器76B。溫度判定 部76A接受溫度值TW和上限值VLM后對計數(shù)器76B輸出用于使計數(shù)值 CNT增加的指示UP、或用于將計數(shù)值設(shè)定為0的指示CLR。溫度判定部 76A從計數(shù)器76B接受計數(shù)值CNT。
當(dāng)計數(shù)值CNT達(dá)到預(yù)定值時，溫度判定部76A根據(jù)輸入的溫度值TW 和上限值VLM判定上限值VLM的設(shè)定是否正確，并輸出判定結(jié)果R1。 如果上限值VLM的設(shè)定不正確，則溫度判定部76A輸出信號EMG。
溫度判定部76A還根據(jù)溫度值TA (推定值)和溫度值TW判定溫度 值TW的可靠性。
圖13是用于說明由溫度判定部76A進(jìn)行的上P艮值VLM的設(shè)定的確認(rèn) 處理的圖。
參照圖12和圖13，溫度判定部76A確定溫度值TW被包含在區(qū)域 Al、 A2的哪個溫度區(qū)域內(nèi)。溫度判定部76A判定與所確定的溫度區(qū)域?qū)?應(yīng)的上限值VLM與實際設(shè)定的上限值是否一致，判定上限值的設(shè)定是否 正確。
當(dāng)溫度值TW低于(T-AT)時，溫度值TW被包含在區(qū)域A1中。 當(dāng)溫度值TW高于(T+AT)時，溫度值TW被包含在區(qū)域A2中。T是 預(yù)定的溫度值，AT是根據(jù)溫度傳感器45的測量誤差所確定的值?？紤]溫 度值TW包含誤差，在溫度值TW處于(T± AT)的范圍內(nèi)的情況下， 不判定上限值VLM的設(shè)定是否正確。
圖14是用于說明溫度判定部76A進(jìn)行的上限值VLM的設(shè)定的確認(rèn)處 理的流程圖。
參照圖14和圖12，溫度判定部76A判定溫度值TW是否為(T+AT) 以上、即溫度值TW是否被包含在區(qū)域A2中(步驟S21)。當(dāng)溫度值TW 為(T+AT)以上時(在步驟S21中為是)，溫度判定部76A向計數(shù)器76B發(fā)送指示UP，計數(shù)器76B使計數(shù)值CNT增加+1 (步驟S23 )。當(dāng)溫度值 TW小于(T+AT)時(在步驟S21中為否)，溫度判定部76A判定溫度 值TW是否為(T-AT)以下、即溫度值TW是否被包含在區(qū)域A1中(步 驟S22)。
當(dāng)溫度值TW為(T-AT)以下時(在步驟S22中為是)，溫度判定 部76A使計數(shù)值CNT增加+1 (步驟S23 )。當(dāng)溫度值TW高于(T- △ T ) 時(在步驟S22中為否)，溫度判定部76A向計數(shù)器76B發(fā)送指示CLR， 計數(shù)器76B將計數(shù)值CNT設(shè)定為0 (步驟S24 )。
接著，溫度判定部76A判定計數(shù)值CNT是否為預(yù)定值CNTA以上(步 驟S25)。當(dāng)計數(shù)值CNT為預(yù)定值CNTA以上時(在步驟25中為是)， 溫度判定部76A確定包含溫度值TW的區(qū)域(步驟S26 )。當(dāng)計數(shù)值CNT 小于預(yù)定值CNTA時(在步驟S25中為否)，整體的處理返回步驟S21。
當(dāng)溫度值TW穩(wěn)定時，溫度值TW被包含在區(qū)域A1、 A2的任意一個 中的狀態(tài)持續(xù)一定時間以上，因此計數(shù)值CNT變?yōu)轭A(yù)定值CNTA以上。 而當(dāng)溫度值TW變動時，計數(shù)值CNT返回0,變得小于預(yù)定值CNTA， 因此重復(fù)步驟S21 S25的處理。
在步驟S26中確定包含溫度值TW的區(qū)域。溫度判定部76A比較與該 區(qū)域?qū)?yīng)的上限值VLM (電壓值VC或電壓值VD )、和上限值設(shè)定部72 輸出的上限值VLM，判定上限值VLM是否正確(步驟S27)。當(dāng)這兩個 值一致時、即上P艮值VLM正確時(在步驟S27中為是)，溫度判定部76A 判定為上限值VLM的設(shè)定正常(步驟S28)。當(dāng)上述兩個值不一致時、 即上限值VLM不正確時(在步驟S27中為否)，溫度判定部76A判定為 上限值VLM的設(shè)定異常(步驟S29 )。當(dāng)步驟S28或步驟S29的處理結(jié) 束時，整體的處理結(jié)束。
圖15是說明由溫度判定部76A進(jìn)行的溫度值TW的可靠性判定處理 的流程圖。
參照圖15和圖12，溫度判定部76A判定溫度傳感器是否異常(步驟 S31)。當(dāng)溫度傳感器正常時(在步驟S31中為否)，溫度判定部76A判定為溫度值TW具有可靠性(步驟S39)。
另一方面，例如當(dāng)連接溫度傳感器和溫度判定部76A的信號線斷線而 導(dǎo)致溫度值TW未被輸入到溫度判定部76A時、或溫度值TW極大時(或 極小時)，溫度判定部76A判定為溫度傳感器異常。這種情況下(在步驟 31中為是)，溫度判定部76A判定是否可推定溫度值TW (步驟S32)。
當(dāng)變換器正在動作時，判定為溫度推定部77能夠根據(jù)驅(qū)動指示 PWMIl、 PWMI2等來推定溫度值TW。當(dāng)溫度傳感器異常時(在步驟S31 中為是)，并且溫度值TW可推定時(在步驟S32中為是)，溫度推定部 77求出溫度值TA (推定溫度)(步驟S33 )。當(dāng)溫度值TW無法推定時 (在步驟S32中為否)，判定溫度值TW的可靠性的基準(zhǔn)不存在，因此溫 度判定部76A判定為溫度值TW沒有可靠性(步驟S38 )。
接著，溫度判定部76A判定溫度值TA是否為圖16所示的溫度值Tl 以下(步驟S34)。
在此參照圖16,直線kl是變換器的實際溫度與推定溫度(溫度值TA) 相等時的直線。寬度Wl表示相對于某實際溫度能確保預(yù)定的推定精度的 范圍。直線k2是表示該范圍的下限的直線，直線k3是表示該范圍的上限 的直線。即，所謂溫度值T1是相對于實際溫度T1A而能確保預(yù)定的推定 精度的溫度范圍(寬度Wl)的下限值。溫度值T2是相對于實際溫度T2A 而能確保預(yù)定的推定精度的溫度范圍(寬度Wl)的上限值。溫度值T1 T2 的范圍表示能夠推定變換器的溫度的范圍。
參照圖15和圖16，當(dāng)溫度值TA低于溫度值T1時(在步驟S34中為 是)，不能確保溫度值TA的推定精度，因此判定溫度值TW的可靠性的 基準(zhǔn)不存在。因此，溫度判定部76A判定為溫度值TW、 TA都沒有可靠 性(步驟S38)。當(dāng)溫度值TA為溫度值Tl以上時(在步驟S34中為否)， 判定溫度值TA是否為T2以下(步驟S35 )。
當(dāng)溫度值TA大于T2時(在步驟S35中為否)，與溫度值TA低于溫 度值T1的情況同樣地，判定溫度值TW的可靠性的基準(zhǔn)不存在，因此溫 度判定部76A判定為溫度值TW、 TA都沒有可靠性(步驟S38 )。當(dāng)溫度值TA為溫度值T2以下時(在步驟S35中為是)，溫度判定部76A判定 溫度值TA是否上升(步驟S36)。
如圖17所示那樣，當(dāng)溫度值TA上升而達(dá)到溫度值T2時，溫度判定 部76A中的溫度值TA的可靠性從"無"變化為"有"。另一方面，當(dāng)溫 度值TA下降而達(dá)到溫度值Tl時，溫度值TA的可靠性從"有"變化為"無"。 當(dāng)溫度值TA的可靠性為"無"時，上限值VLM的值被固定為電壓值VC。 當(dāng)溫度值TA的可靠性為"有"，且溫度值TW較高時，上限值VLM的 值被設(shè)定為電壓值VD。
這樣，通過溫度值TA的可靠性判定進(jìn)行切換，當(dāng)溫度值TA處于溫 度值Tl和溫度值T2之間時，在溫度值TA不穩(wěn)定的情況下也能將可靠性 確定為"無，，和"有，，的任意一方，因此能夠使變換器的動作穩(wěn)定。
參照圖15和圖17，當(dāng)在步驟S36中溫度值TA上升時(在步驟S36 中為是)，溫度值TA上升，且為溫度值T2以下，因此溫度判定部76A 判定為溫度值TA沒有可靠性(步驟S38 )。而當(dāng)在步驟S36中溫度值TA 下降時(在步驟S36中為否)，溫度值TA下降，且為溫度值Tl與溫度 值T2之間的值。此時，溫度判定部76A判定為溫度值TA具有可靠性(步 驟S37)。當(dāng)步驟S37、 S38、 S39的任意一個處理結(jié)束時，整體的處理結(jié) 束。
這樣根據(jù)實施方式3，當(dāng)溫度傳感器的檢測結(jié)果(溫度值TW)異常 時，控制裝置30根據(jù)變換器的動作狀態(tài)推定變換器的溫度，并使用推定結(jié) 果來設(shè)定上限值VLM。由此，當(dāng)溫度傳感器異常時也能夠在變換器的動作 溫度范圍內(nèi)繼續(xù)變換器的動作。
另外，當(dāng)推定結(jié)果被包含在預(yù)先確定的溫度區(qū)域(由寬度Wl定義的 溫度范圍內(nèi))內(nèi)時，控制裝置30使用推定結(jié)果來設(shè)定上限值VLM，當(dāng)推 定結(jié)果未被包含在預(yù)先確定的溫度范圍內(nèi)時，固定上限值VLM。由此，能 夠防止向變換器施加超過變換器元件的耐壓的電壓。
另外，控制裝置30包括根據(jù)溫度值TW來確定上限值VLM的上限 值設(shè)定部72;以及判定部76，其根據(jù)圖13所示的溫度值TW和上限值VLM的關(guān)系，判定上限值設(shè)定部72設(shè)定的上P艮值VLM是否正確。當(dāng)判 定部76的判定結(jié)果Rl表示上限值VLM的設(shè)定不正確時，上限值設(shè)定部 72固定上限值VLM。此時的上限值VLM被設(shè)定為設(shè)定范圍內(nèi)的最低值， 因此能夠防止向變換器施加超過變換器元件的耐壓的電壓。
在本實施方式中，示出了適用于可通過動力分配機構(gòu)將發(fā)動機的動力 分配并傳遞給車軸和發(fā)電機的串聯(lián)/并聯(lián)型混合動力系統(tǒng)的例子。但本發(fā)明 也可以適用于僅為了驅(qū)動發(fā)電機而使用發(fā)動機、并僅以使用由發(fā)電機發(fā)電 產(chǎn)生的電力的電機來產(chǎn)生車軸的驅(qū)動力的串聯(lián)型混合動力汽車、以及僅以 電機來行駛的電動汽車。
應(yīng)該認(rèn)為，本次公開的實施方式，在所有方面都只是例示而并非限制 性的內(nèi)容。本發(fā)明的范圍并不是由上述的說明而是由權(quán)利要求所表示，包 括與權(quán)利要求同等的含義和范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載裝置的控制裝置，上述負(fù)載裝置包括具有開關(guān)元件的變換器，上述負(fù)載裝置的控制裝置包括檢測上述變換器的溫度的溫度檢測部；檢測上述變換器的施加電壓的電壓檢測部；以及控制部，其基于上述電壓檢測部的電壓檢測結(jié)果，當(dāng)上述施加電壓為預(yù)先設(shè)定的上限值以下時使上述變換器動作，而當(dāng)上述施加電壓高于上述上限值時使上述變換器停止，上述控制部，考慮上述開關(guān)元件的耐壓的溫度依賴性，基于上述溫度檢測部的溫度檢測結(jié)果來設(shè)定上述上限值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載裝置的控制裝置，其中， 上述負(fù)載裝置還包括升壓電路，該升壓電路對來自直流電源的直流電壓進(jìn)行升壓，將升壓后的上述直流電壓作為上述施加電壓對上述變換器施 加，上述控制部控制上述升壓電路，使得上述施加電壓變?yōu)樯鲜錾舷拗狄韵隆?br> 3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的負(fù)載裝置的控制裝置，其中， 上述負(fù)載裝置還包括連接于上述變換器的旋轉(zhuǎn)電機， 當(dāng)上述變換器的溫度高于預(yù)定的溫度時，上述控制部控制上述變換器使得上述旋轉(zhuǎn)電機的負(fù)荷受到限制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載裝置的控制裝置，其中，當(dāng)由上述溫度檢測部獲得的上述溫度檢測結(jié)果異常時，上述控制部使 用基于上述變換器的動作狀況的上述變換器的溫度推定結(jié)果來設(shè)定上述上 限值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的負(fù)載裝置的控制裝置，其中， 當(dāng)上述溫度推定結(jié)果被包含于預(yù)先確定的溫度區(qū)域時，上述控制部使用上述溫度推定結(jié)果來設(shè)定上述上限值，而當(dāng)上述溫度推定結(jié)果未被包含于上述預(yù)先確定的溫度區(qū)域時，上述控制部固定上述上限值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載裝置的控制裝置，其中， 上述控制部包括設(shè)定部，其基于由上述溫度檢測部獲得的上述溫度檢測結(jié)果來確定上 述上限值；以及判定部，其基于由上述溫度檢測部獲得的上述溫度檢測結(jié)果、以及上 述變換器的溫度與上述上P艮值的預(yù)定的關(guān)系來判定上述設(shè)定部設(shè)定的上述 上限值是否正確，當(dāng)上述判定部的判定結(jié)果表示上述上限值的設(shè)定不正確時，上述設(shè)定 部固定上述上限值。
7. —種車輛，具有包括具有開關(guān)元件的變換器的負(fù)載裝置；以及上述負(fù)載裝置的控制裝置，上述控制裝置包括檢測上述變換器的溫度的溫度檢測部；檢測上述變換器的施加電壓的電壓檢測部；以及控制部，其基于上述電壓檢測部的電壓檢測結(jié)果，當(dāng)上述施加電壓為 預(yù)先設(shè)定的上限值以下時使上述變換器動作，而當(dāng)上述施加電壓高于上述 上限值時使上述變換器停止，上述控制部，考慮上述開關(guān)元件的耐壓的溫度依賴性，基于上述溫度 檢測部的溫度檢測結(jié)果來設(shè)定上述上限值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛，其中，上述負(fù)載裝置還包括升壓電路，該升壓電路對來自直流電源的直流電 壓進(jìn)行升壓，將升壓后的上述直流電壓作為上述施加電壓對上述變換器施 加，上述控制部控制上述升壓電路，使得上述施加電壓變?yōu)樯鲜錾舷拗狄韵隆?br> 9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，其中，上述負(fù)載裝置還包括連接于上述變換器的旋轉(zhuǎn)電機，當(dāng)上述變換器的溫度高于預(yù)定的溫度時，上述控制部控制上述變換器 使得上述旋轉(zhuǎn)電機的負(fù)荷受到限制。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛，其中，當(dāng)由上述溫度檢測部獲得的上述溫度檢測結(jié)果異常時，上述控制部使 用基于上述變換器的動作狀況的上述變換器的溫度推定結(jié)果來設(shè)定上述上限值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛，其中，當(dāng)上述溫度推定結(jié)果被包含于預(yù)先確定的溫度區(qū)域時，上述控制部使 用上述溫度推定結(jié)果來設(shè)定上述上限值，而當(dāng)上述溫度推定結(jié)果未被包含 于上述預(yù)先確定的溫度區(qū)域時，上述控制部固定上述上限值。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛，其中， 上述控制部包括設(shè)定部，其基于由上述溫度檢測部獲得的上述溫度檢測結(jié)果來確定上 述上限值；以及判定部，其基于由上述溫度檢測部獲得的上述溫度檢測結(jié)果、以及上 述變換器的溫度與上述上限值的預(yù)定的關(guān)系來判定上述設(shè)定部設(shè)定的上述 上限值是否正確，當(dāng)上述判定部的判定結(jié)果表示上述上限值的設(shè)定不正確時，上述設(shè)定 部固定上述上限值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種負(fù)載裝置的控制裝置以及車輛。其中，搭載在車輛(1)上的負(fù)載裝置的控制裝置包括檢測變換器(14、14A)的溫度的溫度傳感器(45)；檢測變換器(14、14A)的施加電壓(VH)的電壓傳感器(13)；以及控制裝置(30)，其接受電壓傳感器(13)的電壓檢測結(jié)果，當(dāng)施加電壓為預(yù)先設(shè)定的上限值以下時，使變換器(14、14A)動作，當(dāng)施加電壓高于上限值時，停止變換器(14、14A)?？刂蒲b置(30)根據(jù)變換器(14、14A)所包括的IGBT元件的耐壓的溫度依賴性、和溫度傳感器(45)的溫度檢測結(jié)果(TW)來設(shè)定上限值。
文檔編號B60L3/00GK101578759SQ20078004916
公開日2009年11月11日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月4日
發(fā)明者光谷典丈 申請人:豐田自動車株式會社