車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛，并且特別地，涉及包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)和提供電流給旋轉(zhuǎn)電機(jī)的逆變器的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]抑制油膜破裂的技術(shù)在公布的PCT申請(qǐng)?zhí)?008-539682 (JP2008-539682 A)的日文譯文中公開。更具體地，指示用于支撐電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的軸承的油膜的狀態(tài)的參數(shù)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)波動(dòng)來計(jì)算。接著，基于計(jì)算的參數(shù)，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加到規(guī)定值。
[0003]順便提及的是，傳統(tǒng)上已經(jīng)知曉一旦驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)則電動(dòng)機(jī)周圍的金屬發(fā)生稱作電解腐蝕的現(xiàn)象。電動(dòng)機(jī)周圍的金屬指的是用于支撐電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的軸承以及類似物。電解腐蝕為電流電路周圍的金屬被雜散電流的間歇流動(dòng)腐蝕的現(xiàn)象，雜散電流從電流電路向電流電路周圍的外側(cè)泄漏。
[0004]為了抑制電解腐蝕的發(fā)生，期望在電動(dòng)機(jī)周圍的每個(gè)金屬的表面上形成絕緣油膜并且抑制油膜的破裂。但是，為了抑制油膜的破裂以及由此的電解腐蝕的發(fā)生，如果如JP2008-539682 A中所述地將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加到規(guī)定值，那么電動(dòng)機(jī)的輸出可能改變，并且因而可能不能維持用戶要求輸出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了抑制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的外圍部分中的電解腐蝕的發(fā)生同時(shí)將旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出維持在用戶要求輸出的車輛。
[0006]涉及本發(fā)明的車輛包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)、逆變器以及電子控制單元。逆變器配置成提供電流給旋轉(zhuǎn)電機(jī)。電子控制單元配置成控制逆變器。電子控制單元配置成判定在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的外圍部分中是否存在發(fā)生電解腐蝕的可能性。電子控制單元配置成在電子控制單元判定不存在發(fā)生電解腐蝕的可能性的條件下將逆變器的控制模式設(shè)置成第一模式。電子控制單元配置成在電子控制單元判定存在發(fā)生電解腐蝕的可能性的條件下將逆變器的控制模式設(shè)置成第二模式并且將旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出維持于用戶要求輸出。第二模式為與第一模式相比進(jìn)一步抑制電解腐蝕的發(fā)生的模式。
[0007]根據(jù)這樣的配置，如果判定電解腐蝕發(fā)生，逆變器的控制模式從第一模式切換到第二模式。第二模式為與第一模式相比進(jìn)一步抑制電解腐蝕的發(fā)生、同時(shí)將旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出維持在用戶要求輸出的模式。因而，電解腐蝕的發(fā)生能夠被抑制，同時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出維持在用戶要求輸出。
[0008]電子控制單元可以配置成通過脈寬調(diào)制控制來控制逆變器。第二模式可以為將載波信號(hào)的頻率設(shè)置成與第一模式相比進(jìn)一步抑制電解腐蝕的發(fā)生的頻率、并且將旋轉(zhuǎn)電機(jī)(M)的輸出維持在用戶要求輸出的模式。載波信號(hào)可以用于脈寬調(diào)制控制。
[0009]根據(jù)這樣的配置，通過改變用于逆變器的脈寬調(diào)制控制的載波信號(hào)的頻率，電解腐蝕的發(fā)生能夠被抑制，同時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出維持在用戶要求輸出。
[0010]電子控制單元可以配置成基于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的工作狀態(tài)來估計(jì)強(qiáng)度和壓力。電子控制單元可以配置成基于估計(jì)的強(qiáng)度和壓力來判定是否存在發(fā)生電解腐蝕的可能性。強(qiáng)度可以表示外圍部分對(duì)電解腐蝕的抗性強(qiáng)度。壓力可以表示施加于外部部分上的電負(fù)載。
[0011]根據(jù)這樣的配置，有可能考慮外圍部分對(duì)電解腐蝕的抗性強(qiáng)度(強(qiáng)度)和外圍部分上的電負(fù)載(壓力)兩者來適當(dāng)?shù)嘏卸娊飧g是否發(fā)生。
[0012]車輛可以為包括行走電動(dòng)機(jī)和再生發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力車輛。旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以為行走電動(dòng)機(jī)或再生發(fā)電機(jī)中的至少一個(gè)。
[0013]根據(jù)這樣的配置，電解腐蝕的發(fā)生能夠被抑制，同時(shí)行走電動(dòng)機(jī)或再生發(fā)電機(jī)的輸出維持在用戶要求輸出。
【附圖說明】
[0014]本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)、以及技術(shù)和工業(yè)重要性將在以下參照所附附圖來描述，其中相同的標(biāo)記代表相同的元件，并且其中:
[0015]圖1為車輛的示意配置的視圖；
[0016]圖2為由E⑶執(zhí)行的處理的流程圖；
[0017]圖3A為載頻設(shè)置映射圖的不例的視圖；以及
[0018]圖3B為載頻設(shè)置映射圖的另一不例的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]此后將參照附圖作出本發(fā)明的實(shí)施例的描述。在下面的描述中，相同的部件由相同的附圖標(biāo)記代表。其名稱和功能同樣相同。因此，其具體描述將不重復(fù)。
[0020]圖1為根據(jù)這一實(shí)施例的車輛I的示意配置的視圖。車輛I為能夠通過使用電動(dòng)機(jī)M(以下將描述)和引擎(未示出)中的至少一個(gè)的動(dòng)力來行走的混合動(dòng)力車輛。在這一實(shí)施例中，示例了其中本發(fā)明將應(yīng)用于混合動(dòng)力車輛的情況。但是，本發(fā)明能夠應(yīng)用于通過使用由電能獲得的驅(qū)動(dòng)力來行走的所有類型的電動(dòng)機(jī)車輛(包括，例如，除了混合動(dòng)力車輛之外的電動(dòng)車輛、燃料電池車輛、以及類似物)。
[0021]車輛I包括驅(qū)動(dòng)橋10、逆變器20、電池30、以及電子控制單元(EOT) 100。電動(dòng)機(jī)M和軸承14提供在驅(qū)動(dòng)橋10中。
[0022]電動(dòng)機(jī)M為交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)，并且典型地為永磁型的三相(U-相、V-相、以及W-相)同步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)M主要起產(chǎn)生用于使車輛I行走的驅(qū)動(dòng)力的行走電動(dòng)機(jī)的作用。但是，電動(dòng)機(jī)M也可以主要起產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)行走電動(dòng)機(jī)的電力的再生發(fā)電機(jī)的作用。
[0023]電動(dòng)機(jī)M包括定子11、轉(zhuǎn)子12、以及旋轉(zhuǎn)軸13。定子11固定到驅(qū)動(dòng)橋10的殼體15。轉(zhuǎn)子12固定到電動(dòng)機(jī)M的旋轉(zhuǎn)軸13。
[0024]軸承14可旋轉(zhuǎn)地支撐電動(dòng)機(jī)M的旋轉(zhuǎn)軸13到殼體15。軸承14包括:固定到旋轉(zhuǎn)軸13的內(nèi)圈14a ;固定到殼體15的外圈14b ;以及設(shè)置在內(nèi)圈14a與外圈14b之間的滾子 14c。
[0025]用于冷卻電動(dòng)機(jī)M并對(duì)軸承14的制動(dòng)進(jìn)行潤滑的油在驅(qū)動(dòng)橋10中循環(huán)。
[0026]電池30典型地由諸如鎳氫或鋰離子的輔助電池構(gòu)成，或由諸如為雙電層電容的蓄電設(shè)備構(gòu)成。
[0027]逆變器20包括分別對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)M的每個(gè)相的U-相臂、V-相臂、以及W-相臂。各相臂中的每個(gè)相臂包括復(fù)數(shù)個(gè)開關(guān)元件(上臂和下臂)，其中每個(gè)開關(guān)元件由來自ECU100的控制信號(hào)控制。
[0028]當(dāng)電動(dòng)機(jī)M起電動(dòng)機(jī)作用時(shí)，逆變器20將來自電池30的直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電并且通過對(duì)應(yīng)于來自ECU 100的控制信號(hào)的開關(guān)操作來將三相交流電輸出到電動(dòng)機(jī)M。以這一方式，電動(dòng)機(jī)M被驅(qū)動(dòng)。
[0029]同時(shí)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)M起發(fā)電機(jī)作用時(shí)，逆變器20將由電動(dòng)機(jī)M再生的三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電并且通過對(duì)應(yīng)于來自ECU 100的控制信號(hào)的開關(guān)操作來將直流電輸出到電池30。以此方式，電池30被充電。
[0030]進(jìn)而，盡管未示出，車輛I包括用于檢測(cè)控制車輛I所需的各種類型的物理量的多個(gè)傳感器，諸如用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)M的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的解算器、用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)橋10中的油溫的傳感器、以及用于檢測(cè)流到電動(dòng)機(jī)M中的相電流(U-相電流、V-相電流、W-相電流)的傳感器。這些傳感器輸出檢測(cè)結(jié)果到E⑶100。
[0031]未示出的中央處理單元(CPU)和存儲(chǔ)器安裝在E⑶100中。基于存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器中的信息和來自傳感器中的每個(gè)傳感器的信息，ECU 100控制車輛I的每個(gè)設(shè)備，諸如電動(dòng)機(jī)M(逆變器20) ο
[0032]ECU 100控制電動(dòng)機(jī)M的輸出，使得車輛I的輸出(驅(qū)動(dòng)力)成為用戶要求的輸出(此后也稱作“用戶要求輸出”)。E⑶100通過脈寬調(diào)制(此后稱作“PWM”)控制來控制電動(dòng)機(jī)M0在PffM控制中，通過按照載波信號(hào)與相電壓命令值之間的比較結(jié)果來控制逆變器20的開關(guān)操作而將偽正弦波電壓應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)M中的每個(gè)相。由于PffM控制自身為已知技術(shù)，PffM控制的詳述將不做出。
[0033]在具有如上所述的配置的車輛I中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M時(shí)，相電流在電動(dòng)機(jī)M與逆變器20之間流動(dòng)。這可能引起電解腐蝕在布置在電動(dòng)機(jī)M的電流電路周圍的軸承14上發(fā)Mo如已經(jīng)描述的，電解腐蝕為電流電路周圍的金屬被雜散電流的間歇流動(dòng)腐蝕的現(xiàn)象，雜散電流從電流電路向電流電路周圍的外側(cè)泄漏。
[0034]為了抑制軸承14的電解腐蝕的發(fā)生，優(yōu)選防止軸承14中的油膜(更具體地，形成在軸承14的各元件，滾子14c、內(nèi)圈14a、以及外圈14b之間的油膜)的破裂。但是，如果電動(dòng)機(jī)M的輸出改變以抑制油膜的破裂，車輛I的輸出(驅(qū)動(dòng)力)可能不能維持在用戶要求輸出。
[0035]有鑒于此，根據(jù)這一實(shí)施例的E⑶100執(zhí)行切換逆變器20的控制模式的處理，使得抑制電解腐蝕的發(fā)生，同時(shí)維持電動(dòng)機(jī)M的輸出在用戶要求輸出(此后還稱作“電解腐蝕抑制處理”)。
[0036]更具體地，E⑶100估計(jì)軸承14對(duì)電解腐蝕的抗性強(qiáng)度(此后稱作“強(qiáng)度”)以及施加于軸承14的電負(fù)載(此后稱作“壓力”)。接著，基于估計(jì)的強(qiáng)度和壓力，如果判定存在發(fā)生電解腐蝕的可能性，ECU 100將逆變器20的控制模式從正常模式切換到電解腐蝕抑制模式，同時(shí)維持電動(dòng)機(jī)M的輸出在用戶要求輸出。
[0037]圖2為由E⑶100執(zhí)行的電解腐蝕抑制處理的流程圖。流程圖以規(guī)定間隔重復(fù)執(zhí)行。
[0038]在SlO中，E⑶100估計(jì)軸承14的強(qiáng)度。例如，E⑶100通過將電動(dòng)機(jī)M的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速用作參數(shù)來估計(jì)軸承14中的油膜的厚度(此后簡單稱作“油膜厚度”)，并且接著因?yàn)楣烙?jì)的油膜厚度增加而估計(jì)出軸承14的各元件之間的絕緣特性高并且強(qiáng)度大(電解腐蝕較不可能發(fā)生)。
[0039]應(yīng)該注意油膜厚度還能夠通過將驅(qū)動(dòng)橋10中的油溫用作參數(shù)來估計(jì)。例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)橋10中的油溫降低，則能夠估計(jì)出油粘度高并且油膜厚度大。
[0040]在Sll中，E⑶100估計(jì)施加于軸承14的壓力。例如，E⑶100從電動(dòng)機(jī)M的相電壓中估計(jì)電動(dòng)機(jī)M的中性點(diǎn)電壓和軸壓，并且接著因?yàn)楣烙?jì)的中性點(diǎn)電壓和軸壓增加而估計(jì)出雜散電流可能流過軸承14并且壓力大(電解腐蝕可能發(fā)生)。中性點(diǎn)電壓為電動(dòng)機(jī)M的中性點(diǎn)與地之間的電勢(shì)差，并且軸壓為電動(dòng)機(jī)M的旋轉(zhuǎn)軸13與地之間的電勢(shì)差。
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