專利名稱：電動車輛及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能夠利用交流電動發(fā)電機(motor generator)產(chǎn) 生的驅動力來行駛的電動車輛及其控制方法，尤其涉及防止交流 電動發(fā)電機的反電動勢引起的損傷的技術。
背景技術：
近年來，作為有益于環(huán)境的汽車(環(huán)保車輛)，混合動力汽 車、電動汽車等電動車輛受到關注。這樣的電動車輛具備由二次 電池等構成的蓄電裝置、和作為能夠接收來自該蓄電裝置的電力 來產(chǎn)生驅動力的車輛驅動用電機的電動發(fā)電機。電動發(fā)電機在起 步時、加速時等時候產(chǎn)生驅動力，并且在制動時等時候將車輛的 動能變換為電能并回收到蓄電裝置。這樣，為了按照車輛的行駛 狀態(tài)來控制電動發(fā)電機，在一般的電動車輛上搭載有電力變換裝 置，其能夠通過變換器裝置(inverter device )等的電力用半導體 開關元件的開關控制來實現(xiàn)蓄電裝置以及電動發(fā)電機間的電力變 換。
為了應對這樣的變換器裝置的電力用半導體開關元件發(fā)生故 障，曰本特開2000-333468號乂>才艮(以下稱為專利文獻1 )中， 在由作為電力用半導體開關元件(以下也簡稱為"開關元件，，) 的IGBT ( Insulated Gate Bipolar transistor:絕緣柵雙極晶體管) 構成的變換器裝置中，對各IGBT設有用于在過熱等異常狀態(tài)時 進行個別切斷的元件保護部。而且公開了通過采用如下結構來提 供抑制元件保護功能的下降、且適用性優(yōu)異的變換器裝置，所述
7結構為按照異常狀態(tài)的種類，分開使用元件保護部執(zhí)行個別 切斷(自切斷)且向外部控制部輸出異常信號的模式、和不執(zhí)行 個別切斷而向外部控制部輸出異常信號的模式。
另一方面，在電動車輛中驅動控制車輛驅動用的電動發(fā)電機 的變換器裝置發(fā)生了短路故障的情況下，變?yōu)椴荒苓M行通常行駛 的狀態(tài)，根據(jù)場合還會發(fā)生被牽引至修理工廠等的情形。當電動 發(fā)電機由轉子上安裝有永久磁體的永久磁體電機構成時，牽引行 駛時伴隨轉子旋轉而產(chǎn)生反電動勢，因此，此時的應對處置成為 問題。
關于這一點，日本特開平10-257604號公報(以下稱為專利 文獻2)公開了一種電動汽車的控制裝置，用于在變換器裝置發(fā)生 短路故障時，防止在電動車輛被牽引或由重力引起的下坡時，因 牽引電機的反電動勢而產(chǎn)生損傷。具體而言，關于連接于電池等 的電源與變換器裝置之間的主接觸器(main contactor) >&開了如 下的控制結構在牽引電機轉速為基準值以上時，判斷為電動車 輛為被牽引中或重力引起的下坡中，將主接觸器保持為斷開狀態(tài)， 由此防患于未然地防止接觸器的損傷。
另外，日本特開平8-33103號公報(以下稱為專利文獻3) 7> 開了一種控制結構，在檢測出到電動車輛正被牽引的牽引狀態(tài)時， 限制來自與構成電機驅動單元的變換器裝置并聯(lián)連接的平滑用電 容器的放電。由此，能夠在電機產(chǎn)生再生電力的牽引狀態(tài)時，防 止平滑用電容器的放電電路的發(fā)熱。
或者，日本特開2006-87175號公才艮(以下稱為專利文獻4) 公開了一種車輛控制裝置，在電機驅動電路等發(fā)生短路故障的情 況下，對駕駛者產(chǎn)生旨在禁止車輛牽引的指示，并且使制動器工 作來使車輛不能牽引行駛。
如上所述，在搭載永久磁體型電機來作為車輛驅動用電機的 電動車輛中，當因牽引行駛等而驅動輪旋轉時，與驅動軸連結的永久磁體型電機的轉子發(fā)生旋轉運動而產(chǎn)生反電動勢，因此在由
短路故障的開關元件、其他相的反并聯(lián)(anti-parallel) 二極管、 電動發(fā)電才幾的線圏繞組形成的短路回線(short circuit loop )中產(chǎn) 生短路電流。特別是，當僅在變換器裝置的一部分的相中發(fā)生開 關元件的短路故障時，由于短路電流集中流過特定相，因此變得 過大，有可能發(fā)生進一步的設備損傷。
對于這樣的變換器裝置和電動發(fā)電機間的短路電流，專利文 獻1~3的結構無法實現(xiàn)抑制。另外，根據(jù)專利文獻4，通過在發(fā)生 短路故障時一律禁止車輛牽引，能夠防止發(fā)生由產(chǎn)生過大的短路 電流所引起的設備損傷，但存在使駕駛者的便利性降低這樣的問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述那樣的問題點而完成的發(fā)明，本發(fā)明 的目的在于提供一種電動車輛及其控制方法，其具有如下的控制 結構在構成變換器裝置的電力用半導體開關元件發(fā)生短路故障 后，即使因牽引行駛等而電動發(fā)電機旋轉，也能夠可靠執(zhí)行防止 產(chǎn)生過大的短路電流的變換器控制。
本發(fā)明的電動車輛包括交流電動發(fā)電機、變換器裝置、控制 裝置、檔位選擇部、駐車鎖止機構、電源位置選擇部以及重復狀 態(tài)避免部。交流電動發(fā)電機具有安裝有磁體的轉子，并且構成為 能夠與車輪之間互相傳遞旋轉力。變換器裝置具有多個電力用半 導體開關元件，構成為將電源的直流電壓變換為所述交流電動發(fā) 電機的驅動電壓。控制裝置控制變換器裝置。檔位選擇部按照駕 駛者的操作來選擇至少包括駐車檔的多個檔位中的一個。駐車鎖 止機構在駐車檔的選擇時動作。電源位置選擇部構成為按照駕駛 者的操作來選擇多個電源位置中的一個，該多個電源位置用于確 定車輛搭載設備中成為供電對象的設備組。多個電源位置包括能夠實現(xiàn)由控制裝置進行的電力用半導體開關元件的控制的第一電 源位置、和不能實現(xiàn)該控制的第二電源位置。重復狀態(tài)避免部構 成為在多個電力用半導體開關元件中的一部分被檢測出短路故障 時，避免笫二電源位置的選擇、和駐車鎖止機構不動作的檔位的 選擇發(fā)生重復的狀態(tài)。
在本發(fā)明的電動車輛的控制方法中，電動車輛包括交流電動 發(fā)電機、變換器裝置、控制裝置、檔位選擇部、駐車鎖止機構以 及電源位置選擇部。并且，控制方法包括判斷多個電力用半導體
開關元件中的一部分是否被檢測出短路故障的步驟；和被判斷為 檢測出短路故障時，避免第二電源位置的選擇、和駐車鎖止機構 不動作的檔位的選擇發(fā)生重復的狀態(tài)的步驟。
根據(jù)上述的電動車輛及其控制方法，能夠在變?yōu)椴荒苓M行通 常行駛的開關元件發(fā)生短路故障時，避免使變換器控制停止的電 源位置(第二電源位置)、和駐車鎖止機構不動作而車輪能夠旋 轉的檔位(即可牽引行駛的檔位)被同時選擇。由此，在發(fā)生短 路故障后，代表性地即使因牽引行駛而交流電動發(fā)電機的轉子旋 轉，也能可靠選擇能夠控制其余的正常的開關元件的導通/斷開的 電源位置(第一電源位置)，因此能夠可靠地進行用于在變換器 裝置內(nèi)形成使短路電流不集中于特定相那樣的電流路徑的短路電 流抑制。該結果，能夠防止牽引行駛時產(chǎn)生由交流電動發(fā)電機的 反電動勢引起的過大的短路電流，防止引起進一步的設備損傷。
優(yōu)選的是，多個電力用半導體元件開關元件被配置作為構成 變換器裝置的多個相的上側臂元件和下側臂元件的每一個。并且， 控制裝置，在檢測出短路故障時的牽引行駛中，在多個相中的未 發(fā)生短路故障的各相中，使上側臂元件和下側臂元件中的與發(fā)生 了短路故障的電力用半導體開關元件同一側的臂元件導通。
通過采用這樣的結構，能夠進行在牽引行駛時形成使由交流 電動發(fā)電機的反電動勢產(chǎn)生的短路電流分流至變換器裝置的各相那樣的電流路徑的短路電流抑制控制。即，不用配置繼電器等的 新的控制設備，而能夠防止在發(fā)生短路故障時的牽引行駛中產(chǎn)生 過大的短路電流。
更優(yōu)選的是，電動車輛還具備指示部。指示部在第一電源位 置被選擇、且作為檔位而選擇了空檔時，當電動車輛的車速變?yōu)?預定以上時，識別為處于牽引行駛中，對控制裝置指示執(zhí)行短路
電流抑制控制?；蛘撸刂品椒ㄟ€包括在第一電源位置被選擇、 且作為檔位而選擇了空檔時，當電動車輛的車速變?yōu)轭A定以上時， 識別為處于牽引行駛中，對控制裝置指示執(zhí)行短路電流抑制控制
通過采用這樣的結構，能夠在選擇空檔(N檔)時，當電動 車輛的車速變?yōu)轭A定以上時，識別為處于牽引行駛中，執(zhí)行上述 短路電流抑制控制。
另外，優(yōu)選的是，重復狀態(tài)避免部包括警告部和待機部。警
在被作出了指示從第一電源位置向第二電源位置的變化的操作 時，催促駐車檔的選擇。待機部構成為在由警告部催促駐車檔的 選擇之后，到實際上駐車檔被選擇為止，使基于電源位置選擇部 的從第一電源位置向第二電源位置的變化處于待機?；蛘?，上述 避免步驟包括在檔位被選擇為駐車鎖止機構不動作的檔位的期 間，在被作出了指示從第一電源位置向第二電源位置的變化的操 作時，催促駐車檔的選擇的步驟；和在由該催促步驟催促駐車檔 的選擇之后，到實際上駐車檔被選擇為止，使基于電源位置選擇 部的從第一電源位置向第二電源位置的變化處于待機的步驟。
通過采用這樣的結構，能夠在檔位被選擇為駐車鎖止機構不 工作、即能夠進行牽引行駛的檔位的期間，在被作出了向使變換 器控制停止的第二電源位置的變化操作時，直到檔位被向駐車檔 切換為止，使電源位置的變化處于待機。由此，能夠避免使變換器控制停止的電源位置和車輪能夠旋轉的(能夠牽引行駛)檔位 被同時選擇。
或者優(yōu)選的是，重復狀態(tài)避免部包括自動選擇部。自動選擇 部構成為在檔位被選擇為駐車鎖止機構不動作的檔位的期間，在 被作出了指示從第 一電源位置向第二電源位置的變化的操作時，
自動使電源位置選擇部選擇駐車檔?；蛏鲜霰苊獠襟E包括在檔 位被選擇為駐車鎖止機構不動作的檔位的期間，在被作出了指示 從第一電源位置向第二電源位置的變化的操作時，自動使電源位 置選擇部選擇駐車檔的步驟。
通過采用這樣的結構，能夠在檔位被選擇為駐車鎖止機構不 工作、即車輪能夠旋轉(能夠牽引行駛)的檔位的期間，在被作 出了向使變換器控制停止的第二電源位置的變化操作時，自動將 檔位向駐車檔切換。因此，能夠避免使變換器控制停止的電源位 置和能夠牽引行駛的檔位被同時選擇。
優(yōu)選的是，重復狀態(tài)避免部包括自動選擇部。自動選擇部構 成為在電源位置被選擇為第二電源位置的期間，在被選擇了駐車 鎖止機構不動作的檔位時，自動使電源位置選擇部選擇第一電源 位置?；蛏鲜霰苊獠襟E包括在電源位置被選擇為第二電源位置 的期間，在被選擇了駐車鎖止機構不動作的檔位時，自動使電源 位置選擇部選擇第一電源位置的步驟。
通過采用這種結構，能夠在電源位置被選擇為使變換器控制 停止的第二電源位置的期間，在被選擇了駐車鎖止機構不動作的 檔位時，自動設定能夠進行變換器控制的第一電源位置。因此， 能夠避免使變換器控制停止的電源位置和車輪能夠旋轉(能夠牽 引行駛)的檔位被同時選擇。
另外優(yōu)選的是，重復狀態(tài)避免部包括警告部和待機部。警告 部構成為在電源位置被選擇為第二電源位置的期間，在被作出了 用于解除駐車檔的操作時，催促第一電源位置的選擇。待機部在
12由警告部催促第一電源位置的選擇之后，到實際上第一電源位置 被選擇為止，使基于檔位選擇部的駐車檔的解除處于待機?；蛘撸?br> 上述避免步驟包括在電源位置被選擇為第二電源位置的期間， 在被作出了用于解除駐車檔的操作時，催促第一電源位置的選擇 的步驟；和在由該催促步驟催促第一電源位置的選擇之后，到實 際上第一電源位置被選擇為止，使基于檔位選擇部的駐車檔的解 除處于待機的步驟。
通過采用這樣的結構，能夠在電源位置被選擇為使變換器控 制停止的第二電源位置的期間，在被進行了用于解除駐車檔的操 作時，直到進行向使變換器控制進行(才y，激活)的第一電源位 置的切換為止，使駐車檔的解除處于待機。由此，能夠避免使變 換器控制停止的電源位置和車輪能夠旋轉(能夠牽引行駛)的檔 位被同時選擇。
因此，本發(fā)明的主要優(yōu)點在于能夠實現(xiàn)如下的控制結構在 構成變換器裝置的電力用半導體開關元件發(fā)生短路故障之后，即 使因牽引行駛等而電動發(fā)電機旋轉，也能夠可靠執(zhí)行防止產(chǎn)生過 大的電路電流的變換器控制。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的電動車輛的概略結構圖； 圖2是說明由電源ECU進行的供電對象設備的控制的框圖； 圖3是由電源ECU設定的電源位置(position)的變化圖； 圖4是說明根據(jù)本發(fā)明實施方式的電動車輛的檔位的選擇結 構的框圖5是說明變換器裝置發(fā)生了短路故障的情況下的短路電流 路徑的電路圖6是說明根據(jù)本發(fā)明實施方式的電動車輛發(fā)生短路故障時 的牽引行駛保護控制的第 一流程圖；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明實施方式的電動車輛發(fā)生短路故障時 的牽引行駛保護控制的第二流程圖8是說明根據(jù)本發(fā)明實施方式的電動車輛發(fā)生短路故障時 的牽引行駛保護控制的第三流程圖9是說明根據(jù)本發(fā)明實施方式的電動車輛發(fā)生短路故障時 的牽引行駛保護控制的第四流程圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。以下對圖中相 同或相當?shù)牟糠謽擞浵嗤姆?，原則上不重復其詳細說明。 (電動車輛的整體結構)
圖l是根據(jù)本發(fā)明實施方式的電動車輛的概略結構圖。 參照圖l,根據(jù)本發(fā)明實施方式1的電動車輛100是構成為能 夠利用電動發(fā)電機MG產(chǎn)生的驅動力來行駛的電動車輛。其中， "電動車輛"是包括如下車輛的概念，該車輛構成為能夠利用從 電源裝置供給的電力，從電動機(電機)產(chǎn)生驅動力，使驅動輪 旋轉。作為一例，包括混合動力汽車、電動汽車及燃料電池汽車 等。在以下的說明中，設為電動車輛100是混合動力汽車來進行 說明。即，電動車輛100構成為既能夠進行基于由未圖示的發(fā)動 機產(chǎn)生的驅動力的行駛，也能夠利用來自該發(fā)動機的驅動力來發(fā) 電。
電動車輛100包括電源裝置PS、平滑電容器C2、變換器裝 置INV、電動發(fā)電機MG、驅動輪104、差速齒輪106 (差速器)、 驅動軸108。
電源裝置PS構成為經(jīng)由主正線PL和主負線NL，向變換器 裝置INV供給直流電力。更詳細而言，電源裝置PS包括蓄電裝 置BAT、系統(tǒng)繼電器SR1、 SR2、電容器Cl、轉換器部CONV (converter unit)。蓄電裝置BAT構成為能夠實現(xiàn)基于直流電力的充放電。作為 一個例子，蓄電裝置BAT由鋰離子電池、鎳氫電池等二次電池或 雙電荷層電容(electrical double layer capacitor)等蓄電元件構 成。
系統(tǒng)繼電器SRI夾裝于蓄電裝置BAT的正極與正線ML之 間，按照系統(tǒng)指令SE，電連接或切斷蓄電裝置BAT的正極與正 線ML。同樣，系統(tǒng)繼電器SR2夾裝于蓄電裝置BAT的負極與主 負線NL之間，按照系統(tǒng)指令SE，電連接或切斷蓄電裝置BAT 的負極和主負線NL。
電容器CI連接于正線ML與主負線NL之間，使蓄電裝置 BAT的充訪文電電壓平滑化。
轉換器部CONV構成為能夠將從蓄電裝置BAT放電產(chǎn)生的直 流電力升壓而提供給變換器裝置INV，并且也構成為能夠將從變 換器裝置INV再生的直流電力降壓而提供給蓄電裝置BAT。具體 而言，轉換器部CONV由包括電力用半導體開關元件(以下稱為 "開關元件")Ql、 Q2、 二極管D1、 D2、電感器Ll的斬波電路 構成。并且，轉換器部CONV中，按照開關指令PWC，驅動控制 電路DC1和DC2控制開關元件Ql和Q2的導通(on)/斷開(截 止，off)，由此進行開關動作。
開關元件Ql和Q2串聯(lián)連接于主正線PL與主負線NL之間。 而且，開關元件Ql和開關元件Q2的連接點上連接有電感器LI 的一端。在本實施方式中，開關元件由IGBT構成，但也可以替 代而4吏用雙極晶體管、MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金屬氧化物半導體場效應晶體管)或GTO (Gate Turn off thyristor:門極可關斷晶閘管)。
二極管Dl連接于開關元件Ql的發(fā)射極與集電極之間，使得 能夠從開關元件Ql的發(fā)射極側向集電極側流過反饋電流。同樣， 二極管D2連接于開關元件Q2的發(fā)射極與集電極之間，使得能夠從二極管元件Q2的發(fā)射極側向集電極側流過反饋電流。
電感器Ll夾裝于開關元件Ql和開關元件Q2的連接點、與 正線ML之間，通過按照開關元件Ql和Q2的開關動作而產(chǎn)生的 電流，重復電磁能的積蓄和放出。即，通過重復這樣的電感器L1 的電磁能的積蓄和放出，轉換器部CONV實現(xiàn)升壓動作或降壓動 作。
電容器C2連接于主正線PL和主負線NL之間，使電源裝置 PS與變換器裝置INV之間授受的直流電力平滑化。即，電容器 C2作為電力緩沖器發(fā)揮作用。
變換器裝置INV在電源裝置PS與電動發(fā)電機MG之間進行 電力變換。即，變換器裝置INV能夠將從電源裝置PS經(jīng)由主正 線PL和主負線NL而提供的直流電力變換為具有3個相電壓(U 相電壓、V相電壓、W相電壓)的三相交流電力，并且也能夠將 從電動發(fā)電機MG供給的三相交流電力變換為直流電力。具體而 言，變換器裝置INV包括U相臂電路101、 V相臂電路102、 W 相臂電路103。
U相臂電路101包括串聯(lián)連接在主正線PL與主負線NL之間 的、作為上側臂元件的開關元件Qll以及作為下側臂元件的開關 元件Q12，和分別反并聯(lián)連接于開關元件Qll和Q12的二極管 D11和D12。并且，在U相臂電路101中，按照開關指令PWM， 驅動控制電路DCll和DC12控制開關元件Qll和Q22的導通/ 斷開，由此進行開關動作。通過開關動作而在連接點Nl產(chǎn)生的U 相電壓被提供給電動發(fā)電機MG。
二極管Dll連接于開關元件Qll的發(fā)射極與集電極之間，使 得能夠從開關元件Qll的發(fā)射極側向集電極側流過反饋電流。同 樣，二極管D12連接于開關元件Q12的發(fā)射極與集電極之間，使 得能夠從開關元件Q12的發(fā)射極側向集電極側流過反饋電流。即， 二極管Dll和D12以容i午從主負線NL向主正線PL的電流流通、
16切斷從主正線PL向主負線NL的電流流通的方式凈皮反并聯(lián)連接。
這樣的二極管Dll和D12發(fā)揮抑制開關元件Qll和Q12分 別剛從導通狀態(tài)變換為斷開狀態(tài)之后產(chǎn)生的電涌(surge)的功能。 因此，在通常的開關動作中，不會從主正線PL或主負線NL向二 極管Dll和D12流入電流。
同樣地，V相臂電路102包括串聯(lián)連接于主正線PL與主負線 NL之間的、作為上側臂元件的開關元件Q21以及作為下側臂元 件的開關元件Q22,和分別反并聯(lián)連接于開關元件Q21和Q22的 二極管D21和D22。并且，V相臂電路102在連接點N2產(chǎn)生V 相電壓，并提供給電動發(fā)電機MG。
而且同樣地，W相臂電路103包括串聯(lián)連接于主正線PL與 主負線NL之間的、作為上側臂元件的開關元件Q31以及作為下 側臂元件的開關元件Q32，和分別反并聯(lián)連接于開關元件Q31和 Q32的二極管D31和D32。并且，W相臂電路103在連接點N3 產(chǎn)生W相電壓，并提供給電動發(fā)電機MG。
與上述的開關元件Ql和Q2同樣地，開關元件Q11 Q32可 以使用IGBT、雙極晶體管、MOSFET以及GTO的任意一種，但 本實施例中，作為一個例子，是由IGBT來構成的。
在V相臂電路102和W相臂電路103中也是，驅動控制電路 DC21、 DC22、 DC31、 DC32按照開關指令PWM控制開關元件 Q21、 Q22、 Q31、 Q32的導通/斷開。各驅動控制電路DC(概括 標記DC1、 DC2、 DC11 DC32的符號)構成為能夠檢測對應的開 關元件Q (概括標記Ql、 Q2、 Q11-Q32的符號)的狀態(tài)，在發(fā) 生故障時輸出故障檢測信號FSG。故障檢測信號FSG也包含表示 故障內(nèi)容(短路故障、開路故障的識別等)的信息。故障檢測信 號FSG至少被傳輸給MG-ECU110。
電動發(fā)電機MG根據(jù)從變換器裝置INV提供的三相交流電力 來產(chǎn)生驅動力，經(jīng)由機械連接的驅動軸108和差速齒輪106,對驅動輪104進行4t轉驅動。即，電動發(fā)電機MG構成為能夠在與驅 動輪104之間相互傳遞旋轉力。
另外，在能夠進行基于未圖示的發(fā)動機的輸出的驅動輪104 的旋轉驅動的情況下，可以構成為在從電動發(fā)電機MG開始的驅 動力傳遞路徑上，插入使用行星齒輪機構等的動力分配機構等， 適當分配電動發(fā)電機MG和發(fā)動機產(chǎn)生的驅動力。
電動發(fā)電才凡MG代表性地由三相永久磁體型同步電動機構 成。即，電動發(fā)電機的未圖示的轉子上安裝有永久磁體。因此， 伴隨轉子旋轉，在電動發(fā)電機MG的內(nèi)部，發(fā)生時間上、位置上 的磁通量變化，產(chǎn)生與轉子轉速成比例的反電動勢。電動發(fā)電機 MG的定子(未圖示)上纏繞有一端側分別與連接點N1 N3連接 的U、 V、 W相的三相線圏繞組，各相線圏繞組的另一端彼此連 接在中性點上。
電動車輛100還包括電流傳感器107、 MG-ECU (Electrical Control Unit) 110、車輪速度傳感器111、智能(smart) ECU112、 防盜鎖止裝置(immobilizer) ECU114、收發(fā)天線113、 115、電 源開關118 ( power switch )、電源ECU120、變速桿130、 P檔開 關135、綜合控制電動車輛100的整體動作的HV-ECU150。各ECU 之間由通信路徑連接，使得彼此能夠授信號、受數(shù)據(jù)。在本實施 方式中，關于作為個別的ECU來例示的各ECU,也可以適當?shù)?通過單一的ECU來合并(集成)多個ECU的功能。例如，可以 合并MG-ECU110和HV-EC150的功能而通過單一的ECU來構 成。
電流傳感器107與U相、V相以及W相中的至少2相對應而 設置。電流傳感器107檢測出的相電流被輸入給MG-ECU110。
對于未配置電流傳感器107的相的電流，由于相電流值Iu、 Iv、 Iw的瞬時值的總和為零，因此也可以通過MG-ECU110中的 運算來求得。例如在圖l中，能夠通過Iw=-( Iu+Iv)的運算來求得。為了提高可靠性，也可以與各相對應來設置電流傳感器107。
MG-ECU110按照由電源ECU120 i殳定的電源位置來工作，其 工作時，執(zhí)行預先存儲的程序，從而主要控制轉換器部CONV和 變換器裝置INV，使得電動發(fā)電機MG按照來自HV-ECU150的 動作指令(轉矩指令值、轉速指令值等)進行動作。具體而言， MG-ECU110基于由電流傳感器107檢測出的各相電流、由未圖示 的旋轉角傳感器檢測出的電動發(fā)電機MG的轉子旋轉角，生成控 制轉換器部CONV和變換器裝置INV的開關工作、即各開關元件 Ql、 Q2、 Q11 Q32的導通/斷開的開關指令PWC、 PWM。
HV-ECU150按照由電源ECU120設定的電源位置來工作，其 工作時，執(zhí)行預先存儲的程序，從而基于從未圖示的各傳感器發(fā) 送來的信號、行駛狀態(tài)、加速踏板開度的變化率、蓄電裝置的充 電狀態(tài)、存儲的圖鐠等來執(zhí)行運算處理。由此，HV-ECU150按照 駕駛者的操作，作為用于使電動車輛100成為所希望的運行狀態(tài) 的車輛整體綜合控制的一環(huán)，生成電動發(fā)電機MG的動作指令。
車輪速度傳感器111檢測驅動輪104的車輪速度，將其檢測 結果作為轉速WRN來輸出給HV-ECUllO。作為一個例子，車輪 速度傳感器111基于由安裝于驅動輪104的旋轉軸上的齒輪狀的 轉子部件所產(chǎn)生的磁通量變化，來檢測車輪速度。
電源開關118被配置在駕駛者用座席前方的儀表面板等上， 用于電動車輛100的啟動操作。當電源開關118被駕駛者操作(按 壓)時，將操作信號PSWON輸出給電源ECU120。
電源ECU120按照電源開關118的操作4言號PSWON和制動 踏板(未圖示)的操作信號BRK，設定確定車輛搭載設備(機器) 中成為供電對象的設備組的電源位置。關于電源位置的設定，后 面進行詳細說明。概括而言，駕駛者在將鑰匙16插入預定的槽孔 (slot)之后，按壓電源開關118，由此將基于電源ECU120的電 源位置的設定從電源OFF (關斷)狀態(tài)解除，使電源位置變化，從而使電動車輛IOO成為可運行狀態(tài)。
防盜鎖止裝置ECU114構成為能夠經(jīng)由收發(fā)天線115而與駕 駛者具有的鑰匙116進行無線通信，對照(驗證)鑰匙116存儲 的ID碼與自身存儲的ID碼，僅在兩者一致的情況下，許可由電 源ECU120解除電源OFF狀態(tài)。
在本實施方式的電動車輛100中，通過來自各驅動控制電路 DC的故障檢測信號FSG，能夠檢測構成變換器裝置INV的各開 關元件Q11 Q32發(fā)生了短路故障的情況。或者，也能夠通過 MG-ECU110，基于由電流傳感器107檢測到的相電流值Iu、 Iv、 Iw的大小與、開關指令PWM的各才莫式下應流過的相電流的比較， 來對構成變換器裝置INV的各開關元件檢測短路故障的發(fā)生。根 據(jù)這些方法，MG-ECU110和HV-ECU150能夠對構成變換器裝置 INV的各個開關元件Q11 Q32,進行發(fā)生短路故障的檢測和短路 故障中的開關元件的識別。而且，當通過電源ECU120選擇能夠 進行正常的變換器控制的電源位置時，能夠根據(jù)來自MG-ECU110 的開關指令PWM來對其余的正常的開關元件進行導通/斷開控 制。
(電源位置的設定)
在此，說明由電源ECU120進行的電源位置的設定。 參照圖2，電源位置選擇部125相當于通過電源ECU120的軟 件處理或硬件處理實現(xiàn)的功能塊，按照圖1所示的電源開關的操 作信號PSWON和制動踏板(未圖示)的操作信號BRK，從多個 電源位置中選擇設定一個電源位置。電源位置選擇部125按照設 定的電源位置設定繼電器選擇信號ACCD、 IG1D、 IG2D,由此控 制繼電器121b 123b的接通/斷開，該繼電器121b 123b通過繼電 器線圈121a 123a的通電控制來控制向車輛搭載設備組的供電。
參照圖3，電源位置存在OFF位置200、ACC(附件，accessory ) 位置202、 IG-ON位置204、 HV啟動位置206以及Ready-ON位置208。
OFF位置200相當于電源OFF狀態(tài)，在該電源位置，切斷對 車輛搭栽的各設備的電源供給。在ACC位置202，對音響類、空 氣調(diào)節(jié)器等附件(accessory)設備進行供電。在IG-ON位置204， 還對車輛行駛所需的設備類進行供電。另外，當選擇HV起動位 置206時，起動系統(tǒng)以使電動車輛100成為可行駛的狀態(tài)。在系 統(tǒng)起動后，執(zhí)行系統(tǒng)檢查，當行駛條件成立時，向Ready-ON位 置208變化。由此，電動車輛100成為能夠按照加速踏板的操作 來行駛的狀態(tài)。
在Ready-ON (起動就緒可行駛)位置208,成為圖1所示的 系統(tǒng)繼電器SR1、 SR2接通、且可執(zhí)行轉換器部CONV和變換器 裝置INV的控制的狀態(tài)。因此，在本實施方式中，Ready-ON位 置208對應于可變換器控制的"第一電源位置"，其他的電源位 置對應于不可變換器控制的"第二電源位置"。以下，也將 Ready-ON位置208以外的電源位置概括稱為"Ready-OFF位置"。
每當不伴隨制動踏板操作地操作(按壓)電源開關118(圖1) 時，電源位置如箭頭210所示那樣，按OFF位置200、 ACC位置 202、 IG-ON位置204的順序變化(過渡，transition )。
另外，如箭頭220所示那樣，在OFF位置200、 ACC位置202 或IG-ON位置204，通過邊踩踏制動踏板邊操作電源開關118， 電源位置向HV起動位置206變化。
也可從OFF位置200或ACC位置202向HV起動位置206 變化。
另 一方面，在IG-ON位置204、HV起動位置206或Ready-ON 位置208，在操作了電源開關118的情況下，如虛線箭頭230所示 那樣，電源位置向OFF位置200變化。即，在Ready-ON位置208， 駕駛者操作電源開關118,由此作出向Ready-OFF位置的變化要 求(Ready-OFF要求)。
21再參照圖2，電源位置選擇部125在OFF位置200時，使繼 電器控制信號IGld、 ACCD、 IG2d的每一個為OFF。由此，繼 電器線圏121a 123a都不,皮通電，因此各繼電器121b 123b斷開。 因此，電源電壓Vc向各車輛搭載設備的供給被切斷。
在選擇ACC位置時，電源位置選擇部125使繼電器控制信號 ACCD為ON (激活)，使IGld、 IG2d為OFF (去激活)。由此， 通過繼電器線圈121a的通電來使繼電器121b接通，而使繼電器 122b、 123b斷開。由此，開始對音響類、室內(nèi)燈、空氣調(diào)節(jié)器等 附件設備(設備組1)的供電。
另外，在選擇IG-ON位置時，除了繼電器控制信號ACCD之 外還使IGld為ON。由此，使繼電器121b、 122b接通，除了對 設備組1之外，還對車輛行駛所需的設備組2供給電源電壓Vc。 另外，當選擇HV起動位置206時，使繼電器控制信號ACCD、 IGld、 IG2d的每一個為ON，使繼電器121b 123b的每一個接通。 響應基于繼電器123b的接通的向設備組3的供電，起動系統(tǒng)使得 使電動車輛100成為可行,駛的狀態(tài)。 (檔位的設定)
接著說明電動車輛100的檔位的選擇。
參照圖4，駕駛者能夠通過操作變速桿130來選擇倒檔(R檔)、 空檔(N檔)、驅動檔(D檔)以及制動檔(B檔)的任意一個。 另外，能通過單觸(one touch)操作來操作(按壓)用于選擇駐 車檔(P檔)的P檔開關135來選擇P檔。
HV-ECU150 4皮輸入由各種傳感器檢測的車輛信息、以及變速 桿130和P檔開關135的操作信號。
HV-ECU150包括牽引行駛保護部160和檔位選擇部170。該 牽引行駛保護部160和檔位選擇部170相當于通過HV-ECU150 的軟件處理或硬件處理實現(xiàn)的功能塊。
檔位選擇部170按照變速桿130的操作信號和P檔開關135的操作信號，選擇p檔、B檔、R檔、N檔以及D檔中的一個來 作為檔位。
儀表面板300按照表示所選擇的檔位的檔位信號SSP顯示當 前的檔位。另外，HV-ECU150在選擇P檔時，將P檔選擇信號 ISP輸出給變速器控制部155 (transmission control unit)。
在包括電動發(fā)電機MG的變速驅動橋(transaxle) 400上， 設有選擇P檔時(啟用)的駐車鎖止機構410。在駐車鎖止機構 410上代表性地配置有由電機構成的致動器(actuator)。變速器 控制部155按照來自致動器的旋轉角傳感器信號，控制駐車鎖止 機構410的工作/非工作。
變速器控制部155響應P檔選擇信號ISP，向駐車鎖止機構 410提供工作指示(鎖止指示)，從而使駐車鎖止機構工作。而且， 變速器控制部155對P檔開關135輸出表示P檔選擇期間的點燈 要求。
而且，變速器控制部155產(chǎn)生表示駐車鎖止機構成為工作狀 態(tài)的P檔狀態(tài)信號FPP。P檔狀態(tài)信號FPP被輸入到電源ECU120 和HV-ECU150。
牽引行駛保護部160，在變換器裝置INV的一部分的開關元 件發(fā)生了短路故障的情況下，為了避免仍在被選擇了不適當?shù)碾?源位置的狀態(tài)下被牽引，控制電源位置和檔位。后面詳細說明牽 引行駛保護部160的動作。
另外，能夠響應來自HV-ECU150的控制指示，在顯示面板 部310上輸出對于駕駛者的警告信息315。關于警告信息的方式， 并不限于文字顯示，也可以采用通過聲音等通知給駕駛者的構成。 (發(fā)生短路故障后的處理)
接著，說明在變換器裝置INV的一部分的開關元件發(fā)生了短 路故障的情況下的處理。
參照圖5，當電動車輛100的驅動輪104 (圖1)通過牽引等而旋轉時，與驅動輪104機械連結的電動發(fā)電機MG的轉子旋轉 運動。通過伴隨于該轉子的旋轉運動的永久磁體95的旋轉運動， 與定子側的各相線圏交鏈(interlink)的磁通量產(chǎn)生時間性變化。 由于該磁通量的時間性變化，在電動發(fā)電機MG產(chǎn)生反電動勢。 上述那樣的短路電流的問題典型地發(fā)生在牽引行駛時。因此，以 下關于用于抑制變換器元件的短路故障時的伴隨于電機旋轉的短 路電流的控制結構，作為牽引行駛時的短路電流的抑制控制(牽 引行駛保護控制)來進行說明。
在此，W相臂電路103的開關元件Q32發(fā)生短路故障時，由 于該反電動勢而在包括U相臂電路101、電動發(fā)電機MG、 W相 臂電路103的電流路徑(短路路徑)流過短路電流Isl。即，U相 臂電路101的反并聯(lián)二極管D12容許從主負線NL側向主正線PL 側的電流的流通，因此會經(jīng)由連接點Nl而從主負線NL向U相供 給線LN1流過電流。另外，開關元件Q32處于短路狀態(tài)，因此會 經(jīng)由連接點N3而從W相供給線LN3向主負線NL流過短路電流。 其結果，短路電流Isl依次流過主負線NL、 二極管D12、連接點 Nl、 U相供給線LN1、電動發(fā)電機MG的U相線圏、電動發(fā)電機 MG的W相線圏、W相供給線LN3、連接點N3、開關元件Q32 以及主負線NL。
同樣地，在包括V相臂電路102、電動發(fā)電機MG、 W相臂 電路103的電流路徑上流過短路電流Is2。即，短路電流Is2依次 流過主負線NL、 二極管D22、連接點N2、 V相供給線LN2、電 動發(fā)電才幾MG的V相線圏、電動發(fā)電才/L MG的W相線圏、W相 供給線LN3、連接點N3、開關元件Q32以及主負線NL。
因此，在開關元件Q32流過短路電流Isl和短路電流Is2的 合計電流。
當在這樣的狀態(tài)下電動車輛100被牽引經(jīng)過比較長的時間時， 持續(xù)流過過大的短路電流，因此電動發(fā)電才幾MG的各相線圏、短路路徑上存在的二極管、連接變換器裝置INV與電動發(fā)電機MG 的供給線(例如配線(wire harness))等會受到損傷。因此，為了 能夠進行牽引行駛，需要抑制這種狀況下的短路電流。
因此，在本實施方式的電動車輛中，在發(fā)生短路故障后的牽 引行駛時，執(zhí)行通過適當控制變換器裝置INV的其余的正常的開 關元件的導通/斷開來進行的短路電流抑制控制。例如，短路故障 的發(fā)生僅止于變換器裝置INV的上側臂元件或下側臂元件的一 方、即僅限于單側臂時，在各相中，根據(jù)來自MG-ECU110的開 關指令PWM使與發(fā)生了短路故障的元件同一側的臂元件導通， 由此執(zhí)4亍短路電流抑制控制。
具體而言，通過MG-ECU110的控制使與發(fā)生了短路故障的 開關元件Q32 (下側臂元件)同一側的各相臂元件、即U相的下 側臂元件Q12和V相的下側臂元件Q22導通，由此，由牽引行駛 時的反電動勢產(chǎn)生的短路電流分流而流過各相、即開關元件Q12、 Q22、 Q32，因此能夠降低各相的短路電流，避免上述那樣的設備 損傷地進行牽引行駛。在上側臂元件發(fā)生短路故障的情況下，能 夠通過基于MG-ECU110的控制也使未發(fā)生短路故障的其他相的 上側臂元件導通，由此能夠進行同樣的短路電流抑制控制。
但是，為了進行這樣的短路電流抑制控制，需要在牽引行駛 時4吏由MG-ECU110進行的各開關元件Q11 Q32的導通/斷開控 制、即變換器控制成為可進行的狀態(tài)。因此，在本實施方式的電 動車輛中，在變換器裝置INV發(fā)生短路故障之后，為了避免在選 擇了 Ready-ON位置以外的電源位置的狀態(tài)下執(zhí)行牽引行駛，執(zhí) 行以下那樣的牽引行駛保護控制。
圖6~圖9是說明才艮據(jù)本發(fā)明實施方式的電動車輛中發(fā)生短路 故障時的牽引行駛保護控制的流程圖。根據(jù)圖6 圖9所示的流程
圖的控制處理例如通過以預定周期執(zhí)行預先存儲在HV-ECU150 中的程序來實現(xiàn)。這些控制處理相當于圖4所示的牽引行駛保護部160的功能。
參照圖6， HV-ECU150通過步驟S100判斷是否僅在變換器 裝置INV的l相或2相的單側臂檢測出開關元件的短路故障。步 驟S100中的判斷可以按照上述的從驅動控制電路DC此前發(fā)送來 的故障檢測信號FSG、或基于由電流傳感器107檢測出的相電流 值的由MG-ECU110得到的短路故障檢測結果來執(zhí)行。
HV-ECU150在步驟S100的否定判斷(否)時、即所有開關 元件都正常的情況或上述以外的結構(pattern)發(fā)生了短路故障 的情況下，不需要以下說明的牽引行駛保護控制，因此不進行以 后的處理而結束程序。
HV-ECU150在步驟S100的肯定判斷(是)時，通過步驟S110 判斷是否產(chǎn)生了從Ready-ON位置向Ready-OFF位置的變化要求 (Ready-OFF要求)。即，在Ready-ON位置的選擇中(被選擇 為Ready-ON位置的期間)操作了電源開關118時，步驟S110作 出肯定判斷，其以外的情況下作出否定判斷。
HV-ECU150在步驟S110的肯定判斷時、即Ready-OFF要求 時，通過步驟S120判斷當前的檔位是否為P檔。
并且，在P檔的非選擇時(步驟S120的否定判斷時)， HV-ECU150在通過步驟S130將檔位的旋轉自動切換為P檔之后， 通過步驟S150對電源ECU120進行指示，使得將電源位置向 Ready-OFF位置切換。由此，按照圖3所示的變化圖，電源位置 從Ready-ON位置向Ready-OFF位置變化。
另一方面，選擇了 P檔時(步驟S120的肯定判斷時)， HV-ECU150直接通過步驟S150對電源ECU120進行指示，使得 將電源位置向Ready-OFF位置切換。
由此，在檔位被選擇為作為駐車鎖止機構不工作、即可牽引 行駛的檔位的期間(選擇中)，在作出了向使變換器控制停止(才 7,去激活)的電源位置的變化操作時，能夠自動將檔位向P檔切換。
或者如圖7所示那樣可以采用如下控制結構在圖6的步驟 S120的否定判斷時，代替步驟S130而執(zhí)行步驟S140和步驟S145。
HV-ECU150在步驟S140中，對駕駛者輸出催促P檔選擇的 警告。例如，能夠通過圖4所示的警告信息315來輸出這樣的警 告。進一步，HV-ECU150在步驟S145中，維持Ready-ON位置， 對電源ECU120進行指示以使Ready-OFF待機。并且，在直到通 過由響應了警告信息315的駕駛者進行的P檔開關135的操作， 從而檔位被向P檔切換為止的期間，步驟S120作出否定判斷，繼 續(xù)執(zhí)行步驟S140和S145。
通過采用這樣的控制結構，在檔位被選擇為作為駐車鎖止機 構不工作的檔位的期間，在作出了向使變換器控制停止的電源位
置的變化操作時，能夠直到檔位被向P檔切換為止，使電源位置 的變化待機。
這樣，能夠通過圖6或圖7所示的控制，在使變換器控制停 止而不能執(zhí)行上述的短路電流抑制控制的狀態(tài)下，避免P檔以外 的檔位被選擇而進行牽引行駛。
接著，以圖8和圖9來說明步驟S110的否定判斷時和步驟 S150后的處理。
參照圖8， HC-ECU150通過步驟S160,判斷是否被駕駛者選 擇了解除駐車鎖止的檔位。代表性地，在步驟S160中，判斷是否 處于檔位被選擇為解除駐車鎖止而進行牽引行駛時所選擇的N檔 的期間。HV-ECU150在步驟S160的否定判斷時，判斷為不存在 進行牽引行駛的可能性，不進行以后的處理而結束程序。
另一方面，HV-ECU150在步驟S160的肯定判斷時，判斷為 具有進行牽引行駛的可能性，處理進行到步驟S170。 HV-ECU150 在步驟S170中，判斷當前的電源位置是否為Ready-OFF位置。
當電源位置為Ready-OFF位置時(步驟S170的肯定判斷時)，
27HV-ECU150通過步驟S180,對電源ECU120進行指示，以自動 使電源位置向Ready-ON位置變化。另一方面，HV-ECU150在步 驟S170的否定判斷時，對電源ECU120進行指示，使得將電源位 置維持為保持當前不變、即Ready-ON位置。
由此，在選擇了具有進行牽引行駛的可能性的檔位時，能夠 自動將電源位置設為Ready-ON位置，使之成為可變換器控制的 狀態(tài)。
進一步，HV-ECU150在步驟S190中，基于車輪速度傳感器 lll的輸出，將電動車輛100的車速與判斷值Vt進行比較，由此 判斷處于牽引行駛中還是處于停止中。
HV-ECU150在車速〈Vt的停止時(步驟S190的否定判斷 時)，通過步驟S220,生成開關指令PWC、 PWM，以使變換器 裝置INV和轉換器部CONV的各臂元件(開關元件)斷開。
另一方面，HV-ECU150在車速》Vt的牽引行駛時(步驟S190 的肯定判斷時)，通過步驟S200對MG-ECU110進行指示，使得 對變換器裝置INV生成用于執(zhí)行上述的短路電流抑制控制的開關 指令PWM，并且對轉換器部CONV生成使開關元件Ql導通、且 使開關元件Q2斷開的開關指令PWC。由此，在變換器裝置INV 中，與發(fā)生了短路故障的開關元件同一側的臂元件在各相中成為 導通狀態(tài)。進一步，HV-ECU150通過步驟S210禁止發(fā)動機的啟 動。
在步驟S200中，除了上述短路電流抑制控制之外，還可以進 行蓄電裝置BAT的過充電保護控制。具體而言，當平滑電容器 C2的電壓變得過大時、或蓄電裝置BAT的SOC( State of Charge: 充電率)超過了預定值的情況下，使系統(tǒng)繼電器SR1、 SR2斷開， 由此能夠保護蓄電裝置BAT不被過充電。另外，優(yōu)選的是與該過 充電保護控制一同，還進行使從主正線PL和主負線NL接收電源 供給來動作的其他設備(例如，發(fā)電用的其他電動發(fā)電機等)工作以使主正線PL的電壓降低的控制。
通過采用這樣的控制結構，在由駕駛者選擇了解除駐車鎖止 的檔位時，能自動設為可變換器控制的Ready-ON位置，因此在 牽引行駛時，能夠通過變換器控制來抑制短路電流。因此，能夠 不會產(chǎn)生進一步的設備損傷地進行牽引行駛。
或者可以如圖9所示那樣采用如下控制結構代替圖8中的 步驟S160，執(zhí)行步驟S160^代替步驟S180，執(zhí)行步驟S182、S184、 步驟S186。
HV-ECU150在步驟S160弁中，判斷是否由駕駛者進行了用于 解除駐車鎖止的檔位選擇。代表性地，在步驟S160中，判斷是否 作出要求從P檔向進行牽引行駛時所選擇的N檔的切換的變速桿 操作。HV-ECU150在步驟S160^的否定判斷時，判斷為不存在進 行牽引行駛的可能性，不執(zhí)行以后的處理而結束程序。
HV-ECU150在步驟S160弁的肯定判斷時，執(zhí)行與圖8同樣的 步驟S170，在其肯定判斷時、即Ready-OFF位置時，通過步驟 S182利用圖4所示的警告信息315等對駕駛者輸出催促將電源位 置向Ready-ON位置變更的警告。進一步，HV-ECU150在步驟 S184中，維持P檔，使向N檔的檔位切換待機。并且，在直到通 過由駕駛者進行的電源開關118的操作，從而電源位置被向 Ready-ON位置切換為止的期間，步驟S170作出肯定判斷，繼續(xù) 執(zhí)行步驟S182和S186。
并且，HV-ECU150僅在步驟S170的否定判斷時、即 Ready-ON位置時，通過步驟S186接受變速桿的切換要求，將檔 位向N檔切換。
通過采用這樣的控制結構，能夠通過由駕駛者進行的駐車檔 的解除操作，在選擇了不能進行變換器控制的Ready-OFF位置被 維持不變的狀態(tài)下，防止用于牽引行駛的檔位(N檔)被設定。 這樣，通過由以上說明的牽引行駛保護部160進行的控制處理，能夠避免Ready-OFF位置和駐車鎖止機構不工作的、即可牽引行 駛的檔位(代表性地為N檔)重復被選擇。即，圖4的牽引行駛 保護部160與本發(fā)明中的"重復狀態(tài)避免部"對應。
在圖6 圖9所示的流程圖中，步驟S130和步驟S180與本發(fā) 明的"自動選擇部"對應，步驟S140、 S182與本發(fā)明的"警告部" 對應。另外，步驟S145、 S184與本發(fā)明的"待才幾部"對應，步驟 S190與本發(fā)明的"指示部"對應。
以上，在本發(fā)明實施方式的電動車輛中，能夠避免使變換器 控制停止的電源位置(Ready-OFF位置)和使駐車鎖止機構不工 作的可牽引行駛的檔位被同時選擇，因此牽引行駛時，能夠可靠 執(zhí)行基于變換器裝置INV的短路電流抑制控制。因此，在構成變 換器裝置INV的開關元件發(fā)生短路故障時的牽引行駛中，能夠防 止產(chǎn)生過大的短路電流，防止產(chǎn)生設備損傷。
以上，說明了作為變換元件發(fā)生短路故障后的短路電流成為 問題的代表例的牽引行駛時的短路電流的抑制控制，但要在此確 認的是，通過同樣的控制結構，也能在牽引行駛時以外防止產(chǎn)生 由電動發(fā)電機MG的反電動勢引起的過大的短路電流。
應該認為，本次z^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 利要求所表示，包括與權利要求同等的含義和范圍內(nèi)的所有變更。
本發(fā)明能夠適用于搭載了行駛用的交流電動發(fā)電機(motor generator)的電動車輛。
權利要求
1.一種電動車輛，包括交流電動發(fā)電機，其具有安裝有磁體的轉子，并且構成為能夠與車輪之間互相傳遞旋轉力；變換器裝置，其構成為將電源的直流電壓變換為所述交流電動發(fā)電機的驅動電壓，具有多個電力用半導體開關元件；用于控制所述變換器裝置的控制裝置；檔位選擇部，其用于按照駕駛者的操作來選擇至少包括駐車檔的多個檔位中的一個；在所述駐車檔的選擇時動作的駐車鎖止機構；以及電源位置選擇部，其用于按照駕駛者的操作來選擇多個電源位置中的一個，該多個電源位置用于確定車輛搭載設備中成為供電對象的設備組，所述多個電源位置包括能夠實現(xiàn)由所述控制裝置進行的所述電力用半導體開關元件的控制的第一電源位置，和不能實現(xiàn)所述控制的第二電源位置，所述電動車輛還具備重復狀態(tài)避免部，其用于在所述多個電力用半導體開關元件中的一部分被檢測出短路故障時，避免所述第二電源位置的選擇和所述駐車鎖止機構不動作的檔位的選擇發(fā)生重復的狀態(tài)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電動車輛，其中，所述多個電力用半導體元件開關元件被配置作為構成所述變 換器裝置的多個相的上側臂元件和下側臂元件的每一個，所述控制裝置，在檢測出所述短路故障時的車輛牽引行駛中， 在所述多個相中的未發(fā)生所述短路故障的各相中，使所述上側臂 元件和所述下側臂元件中的與發(fā)生了所述短路故障的電力用半導 體開關元件同一側的臂元件導通，由此進行短路電流抑制控制。
3. 根據(jù)權利要求2所述的電動車輛，其中， 所述電動車輛還具備指示部，其在所述第一電源位置被選擇、且作為所述檔位而選擇了空檔時，如果所述電動車輛的車速變?yōu)?預定車速以上，識別為所述電動車輛處于所述牽引行駛中，對所 述控制裝置指示執(zhí)行所述短路電流抑制控制。
4. 根據(jù)權利要求1所述的電動車輛，其中， 所述重復狀態(tài)避免部包括警告部，其用于在檔位被選擇為所述駐車鎖止機構不動作的 檔位的期間，在進行了指示從所述第一電源位置向所迷第二電源 位置變化的操作時，催促所述駐車檔的選擇；和待機部，其在由所述警告部催促了所述駐車檔的選擇之后到 實際上所述駐車檔被選擇為止，使由所述電源位置選擇部進行的 從所述第一電源位置向所述第二電源位置的變化處于待機。
5. 根據(jù)權利要求1所述的電動車輛，其中， 所述重復狀態(tài)避免部包括自動選擇部，該自動選擇部用于在檔位被選擇為所述駐車鎖止機構不動作的檔位的期間，在進行了 指示從所述第一電源位置向所述第二電源位置變化的操作時，自 動使所述電源位置選擇部選擇所述駐車檔。
6. 根據(jù)權利要求1所述的電動車輛，其中， 所述重復狀態(tài)避免部包括自動選擇部，該自動選擇部用于在電源位置被選擇為所述第二電源位置的期間選擇了所述駐車鎖止 機構不動作的檔位時，自動使所述電源位置選擇部選擇所述第一 電源位置。
7. 根據(jù)權利要求1所述的電動車輛，其中， 所述重復狀態(tài)避免部包括警告部，其用于在電源位置被選擇為所述第二電源位置的期 間進行了用于解除所述駐車檔的操作時，催促所述第一電源位置的選擇；和待機部，其在由所述警告部催促了所述第一電源位置的選擇 之后到實際上所述第 一 電源位置被選擇為止，使由所述檔位選擇 部進行的所述駐車檔的解除處于待機。
8. —種電動車輛的控制方法， 所述電動車輛包括交流電動發(fā)電機，其具有安裝有磁體的轉子，并且構成為能 夠與車輪之間互相傳遞旋轉力；變換器裝置，其構成為將電源的直流電壓變換為所述交流電 動發(fā)電機的驅動電壓，具有多個電力用半導體開關元件； 用于控制所述變換器裝置的控制裝置；檔位選擇部，其用于按照駕駛者的操作來選擇至少包括駐車 檔的多個檔位中的一個；在所述駐車檔的選擇時動作的駐車鎖止機構；以及電源位置選擇部，其用于按照駕駛者的操作來選擇多個電源 位置中的一個，該多個電源位置用于確定車輛搭載設備中成為供 電對象的設備組，所述多個電源位置包括能夠實現(xiàn)由所述控制裝置進行的所 述電力用半導體開關元件的控制的第一電源位置和不能實現(xiàn)所述 控制的第二電源位置，所述控制方法包括判斷在所述多個電力用半導體開關元件中的一部分是否檢測 出短路故障的步驟；和在判斷為檢測出所述短路故障時，避免所述第二電源位置的 選擇、和所述駐車鎖止機構不動作的檔位的選擇發(fā)生重復的狀態(tài) 的避免步驟。
9. 根據(jù)權利要求8所述的電動車輛的控制方法，其中， 所述多個電力用半導體元件開關元件被配置作為構成所述變換器裝置的多個相的上側臂元件和下側臂元件的每一個，所述控制裝置，在檢測出所述短路故障時的車輛牽引行駛中， 在所述多個相中的未發(fā)生所述短路故障的各相中，使所述上側臂 元件和所述下側臂元件中的與發(fā)生了所述短路故障的電力用半導 體開關元件同一側的臂元件導通，由此進行短路電流抑制控制。
10. 根據(jù)權利要求9所迷的電動車輛的控制方法，其中，所述控制方法還包括在所述第 一 電源位置被選擇且作為所述 檔位而選擇了空檔時，如果所述電動車輛的車速變?yōu)轭A定車速以 上，識別為所述電動車輛處于所述牽引行駛中，對所述控制裝置 指示執(zhí)行所述短路電流抑制控制的步驟。
11. 根據(jù)權利要求8所述的電動車輛的控制方法，其中， 所述避免步驟包括在檔位被選擇為所述駐車鎖止機構不動作的檔位的期間，在 進行了指示從所述第一電源位置向所述第二電源位置變化的操作 時，催促所述駐車檔的選擇的催促步驟；和述駐車檔被選擇為止，使由所述電源位置選擇部進行的從所述第 一電源位置向所述笫二電源位置的變化處于待機的步驟。
12. 根據(jù)權利要求8所述的電動車輛的控制方法，其中， 所述避免步驟包括在檔位被選擇為所述駐車鎖止機構不動作的檔位的期間，在進行了指示從所述第一電源位置向所述第二電 源位置變化的操作時，自動使所述電源位置選擇部選擇所述駐車 檔的步驟。
13. 根據(jù)權利要求8所述的電動車輛的控制方法，其中， 所述避免步驟包括在電源位置被選擇為所述第二電源位置的期間選擇了所述駐車鎖止機構不動作的檔位時，自動使所述電源 位置選擇部選擇所述第一電源位置的步驟。
14. 根據(jù)權利要求8所述的電動車輛的控制方法，其中， 所述避免步驟包括在電源位置被選擇為所述第二電源位置的期間進行了用于解 除所述駐車檔的操作時，催促所述第一電源位置的選擇的催促步驟；和在由所述催促步驟催促了所述第一電源位置的選擇之后到實 際上所述第一電源位置被選擇為止，使由所述檔位選擇部進行的 所述駐車檔的解除處于待機的步驟。
全文摘要
電動車輛(100)的檔位由變速桿(130)和P檔開關(135)來選擇。電源位置由電源開關(118)的操作來選擇。當構成變換器裝置(INV)的開關元件(Q11～Q32)的一部分發(fā)生短路故障時，控制檔位和電源位置的選擇，以避免使變換器控制停止的電源位置和駐車鎖止機構不工作的檔位被同時選擇。由此，在發(fā)生短路故障之后，能夠可靠執(zhí)行用于抑制由伴隨于電動發(fā)電機(MG)的旋轉的反電動勢引起的短路電流的變換器控制。
文檔編號B60L3/00GK101588939SQ20078005042
公開日2009年11月25日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權日2007年1月25日
發(fā)明者光谷典丈 申請人:豐田自動車株式會社