電動(dòng)車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動(dòng)車輛，其包括馬達(dá)、逆變器、電池、構(gòu)造為冷卻逆變器的冷卻器和電子控制單元。電子控制單元構(gòu)造為在冷卻器發(fā)生異常時(shí)執(zhí)行如下：i)將由所述馬達(dá)生成的感應(yīng)電壓變成最多等于從電池側(cè)輸入到所述逆變器的輸入電壓的車速設(shè)定為車速極限；和ii)控制馬達(dá)，使得電動(dòng)車輛在車速極限的范圍內(nèi)行駛。
【專利說(shuō)明】
電動(dòng)車輛
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開(kāi)涉及電動(dòng)車輛，且特別地涉及包括用于行駛的馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)此馬達(dá)的逆變器和冷卻逆變器的冷卻器的電動(dòng)車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]作為此類型的電動(dòng)車輛，常規(guī)地已建議了如下的電動(dòng)車輛，所述電動(dòng)車輛在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的逆變器的元件溫度超過(guò)閾值時(shí)限制馬達(dá)的載荷因數(shù)(例如，見(jiàn)國(guó)際公開(kāi)N0.2012/124073)。在此電動(dòng)車輛中，在向馬達(dá)的載荷因數(shù)施加限制時(shí)的閾值通過(guò)使用冷卻逆變器的冷卻器的冷卻液的溫度、施加到逆變器的DC電壓、載波頻率等作為參數(shù)來(lái)改變。以此方式，可充分地展現(xiàn)逆變器的性能。
[0003]在以上所述的電動(dòng)車輛中，限制了馬達(dá)的載荷因數(shù)。然而，取決于馬達(dá)的轉(zhuǎn)速存在如下情況，即其中電流流過(guò)逆變器且逆變器的元件溫度升高。當(dāng)馬達(dá)以相對(duì)高的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由馬達(dá)生成的感應(yīng)電壓(也稱為反電動(dòng)勢(shì))變成高于輸入到逆變器的DC電壓。因此，典型地執(zhí)行弱磁場(chǎng)控制。當(dāng)執(zhí)行弱磁場(chǎng)控制時(shí)，電流流過(guò)逆變器且逆變器的元件溫度升高。特別地，當(dāng)冷卻逆變器的冷卻器發(fā)生異常時(shí)，逆變器的元件溫度突然升高。因此，馬達(dá)的載荷因數(shù)的限制不充分地足以防止逆變器的過(guò)熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]此說(shuō)明書提供了一種電動(dòng)車輛，所述電動(dòng)車輛當(dāng)冷卻逆變器的冷卻器發(fā)生異常時(shí)抑制逆變器的元件的過(guò)熱。
[0005]本說(shuō)明書的電動(dòng)車輛包括:接收/輸出用于行駛的動(dòng)力的馬達(dá)；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的逆變器;連接到逆變器的電池;和冷卻逆變器的冷卻器。本說(shuō)明書的電動(dòng)車輛的特征在于包括電子控制單元，在冷卻器發(fā)生異常時(shí)，所述電子控制單元設(shè)定如下的車速作為車速極限，即在所述車速下通過(guò)馬達(dá)生成的感應(yīng)電壓變成最多等于從電池側(cè)輸入到逆變器的輸入電壓，且所述電子控制單元控制馬達(dá)，使得電動(dòng)車輛在車速極限的范圍內(nèi)行駛。
[0006]在本說(shuō)明書的電動(dòng)車輛中，當(dāng)冷卻逆變器的冷卻器發(fā)生異常時(shí)，將如下車速設(shè)定為車速極限，即在所述車速下通過(guò)接收/輸出用于行駛的動(dòng)力的馬達(dá)所生成的感應(yīng)電壓(反電動(dòng)勢(shì))變成最多等于從電池側(cè)輸入到逆變器的輸入電壓，且控制馬達(dá)使得電動(dòng)車輛在車速極限的范圍內(nèi)行駛。以此方式，因?yàn)橥ㄟ^(guò)馬達(dá)生成的感應(yīng)電壓(反電動(dòng)勢(shì))變成高于逆變器的輸入電壓所以執(zhí)行弱磁場(chǎng)控制，且因此可抑制由于流過(guò)逆變器的電流導(dǎo)致的逆變器的元件溫度的升高。作為結(jié)果，可抑制逆變器的元件的過(guò)熱。
[0007]在本說(shuō)明書的此電動(dòng)車輛中，電子控制單元可構(gòu)造為將如下車速設(shè)定為車速極限，即在所述車速下馬達(dá)生成對(duì)應(yīng)于輸入電壓的感應(yīng)電壓。另外，電子控制單元可構(gòu)造為在其中冷卻器發(fā)生異常時(shí)的感應(yīng)電壓最多等于輸入電壓的情況中將冷卻器發(fā)生異常時(shí)的車速設(shè)定為車速極限。在這些車速極限中的任一個(gè)車速極限下，通過(guò)馬達(dá)生成的感應(yīng)電壓(反電動(dòng)勢(shì))不超過(guò)逆變器的輸入電壓。因此，可防止與弱磁場(chǎng)控制的執(zhí)行相關(guān)的逆變器的元件的溫度升高。
[0008]本說(shuō)明書的電動(dòng)車輛可以還包括附接在電池和逆變器之間的轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器構(gòu)造為可將電池側(cè)上的電力升壓且將電力供給到逆變器側(cè)，且也構(gòu)造為可將逆變器側(cè)上的電力降壓且將電力供給到電池側(cè)。電子控制單元可構(gòu)造為在其中在冷卻器發(fā)生異常時(shí)感應(yīng)電壓最多等于輸入電壓的情況中，控制轉(zhuǎn)換器，使得維持輸入電壓且將如下車速設(shè)定為車速極限，即在所述車速下馬達(dá)生成與最多等于輸入電壓的第一電壓對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓。以此方式，通過(guò)馬達(dá)感應(yīng)的電壓(反電動(dòng)勢(shì))不超過(guò)逆變器的輸入電壓。因此，可防止與弱磁場(chǎng)控制的執(zhí)行相關(guān)的逆變器的元件的溫度升高。在此情況中，電子控制單元可構(gòu)造為在其中冷卻器發(fā)生異常時(shí)的感應(yīng)電壓高于輸入電壓的情況中，控制轉(zhuǎn)換器使得輸入電壓變成至少等于感應(yīng)電壓的第二電壓，且將如下車速設(shè)定為車速極限，在此車速下馬達(dá)生成對(duì)應(yīng)于第二電壓的感應(yīng)電壓。以此方式，因?yàn)槟孀兤鞯妮斎腚妷貉杆俚馗哂诟袘?yīng)電壓(反電動(dòng)勢(shì))，所以可迅速地終止弱磁場(chǎng)控制。另外，在逆變器的輸入電壓變成第二電壓之后，通過(guò)馬達(dá)生成的感應(yīng)電壓(反電動(dòng)勢(shì))不超過(guò)逆變器的輸入電壓。因此，可防止與弱磁場(chǎng)控制的執(zhí)行相關(guān)的逆變器的元件的溫度升高。
【附圖說(shuō)明】
[0009]本實(shí)施例的典型實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)和工業(yè)重要性將在下文中參考附圖描述，其中類似的附圖標(biāo)號(hào)指示類似的元件，且其中:
[0010]圖1是示意性地示出了本說(shuō)明書的第一實(shí)施例的電動(dòng)車20的構(gòu)造的構(gòu)造圖；
[0011]圖2是示出了通過(guò)E⑶50執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)控制的一個(gè)示例的流程圖；
[0012]圖3是示出了通過(guò)ECU50執(zhí)行的在冷卻系統(tǒng)異常期間的車速電壓控制的一個(gè)示例的流程圖；
[0013]圖4是示出了其中設(shè)定修正因數(shù)kt的情況的一個(gè)示例的解釋圖；
[0014]圖5是示意性地示出了本說(shuō)明書的第二實(shí)施例的電動(dòng)車120的構(gòu)造的構(gòu)造圖；并且
[0015]圖6是示出了通過(guò)E⑶50執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)控制的另一個(gè)示例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]然后，將通過(guò)使用實(shí)施例描述實(shí)施本說(shuō)明書的模式。
[0017]圖1是示意性地示出了本說(shuō)明書的第一實(shí)施例的電動(dòng)車20的構(gòu)造的構(gòu)造圖。如在圖中所示，第一實(shí)施例的電動(dòng)車20包括馬達(dá)32、電力控制單元(在后文中稱為PCU)33、電池36、繼電器42、冷卻器70和電子控制單元(在后文中稱為E⑶)50。
[0018]馬達(dá)32構(gòu)造為已熟知的同步發(fā)電機(jī)馬達(dá)，其具有:轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子內(nèi)具有永磁體；和定子，圍繞所述定子纏繞了三相線圈。馬達(dá)32附接到驅(qū)動(dòng)軸26，所述驅(qū)動(dòng)軸26通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸(車軸)23和差速器24聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)輪22a、22b。此馬達(dá)32在旋轉(zhuǎn)時(shí)生成了反電動(dòng)勢(shì)(也稱為感應(yīng)電壓)Vm。
[0019]P⑶33包括逆變器34、升壓轉(zhuǎn)換器35和平滑電容器48，且將這些部件容納在單個(gè)外殼內(nèi)。逆變器34具有六個(gè)晶體管Tll至T16和六個(gè)二極管Dll至D16。晶體管Tll至T16中的兩個(gè)部件被布置成為一對(duì)，使得所述一對(duì)中的集電極和發(fā)射極中的每個(gè)分別連接到高壓系統(tǒng)電力線46的正電極匯流條46a和負(fù)電極匯流條46b。六個(gè)二極管Dll至D16分別與晶體管Tll至T16并聯(lián)連接。所述二極管的陰極和陽(yáng)極中的每個(gè)分別連接到所述晶體管的集電極和發(fā)射極。馬達(dá)32的三相線圈(U相、V相和W相)中的線圈分別連接到晶體管Tll至T16中的成對(duì)的晶體管之間的連接點(diǎn)。因此，當(dāng)電壓施加到逆變器34時(shí)，晶體管Tll至T16當(dāng)中的成對(duì)的晶體管的接通時(shí)間的比例通過(guò)ECU 50來(lái)調(diào)整。因此，在三相線圈中形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，且馬達(dá)32被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。
[0020]升壓轉(zhuǎn)換器35連接到高壓系統(tǒng)電力線46和低壓系統(tǒng)電力線40，逆變器34連接到所述高壓系統(tǒng)電力線46，且電池36連接到所述低壓系統(tǒng)電力線40。此升壓轉(zhuǎn)換器35具有兩個(gè)晶體管T21、T22、與所述晶體管T21、T22方向相反地并聯(lián)連接的兩個(gè)二極管D21、D22;和電抗器L。晶體管T21連接到高壓系統(tǒng)電力線46的正電極匯流條46a。晶體管T22連接到晶體管T21且也連接到低壓系統(tǒng)電力線40的負(fù)電極匯流條40b，所述負(fù)電極匯流條40b也用作高壓系統(tǒng)電力線46的負(fù)電極匯流條46b。電抗器L連接到晶體管T21、T22之間的連接點(diǎn)且連接到低壓系統(tǒng)電力線40的正電極匯流條40a。當(dāng)晶體管Τ21、Τ22被E⑶50接通或關(guān)斷時(shí)，升壓轉(zhuǎn)換器35將低壓系統(tǒng)電力線40的電力升壓，且將電力供給到高壓系統(tǒng)電力線46，或?qū)⒏邏合到y(tǒng)電力線46的電力降壓且將電力供給到低壓系統(tǒng)電力線40。
[0021]電池36例如構(gòu)造為鋰離子二次電池或鎳氫二次電池。電容器44連接到低壓系統(tǒng)電力線40的正電極匯流條40a和負(fù)電極匯流條40b。繼電器42設(shè)置在相對(duì)于正電極匯流條40a和負(fù)電極匯流條40b與電容器44的連接點(diǎn)的電池36側(cè)上。該繼電器42在PCU 33(升壓變換器35和逆變器34)側(cè)和電池36側(cè)之間連接或斷開(kāi)。
[0022]冷卻器70包括散熱器72、循環(huán)通道74和電動(dòng)栗76。散熱器72在冷卻劑(長(zhǎng)效冷卻劑(LLC))和外部空氣之間進(jìn)行換熱。循環(huán)通道74是用于使冷卻劑通過(guò)散熱器72、逆變器34和馬達(dá)32循環(huán)的通道。電動(dòng)栗76壓力送給冷卻劑。
[0023]雖然未示出，但ECU 50構(gòu)造為微處理器，所述微處理器具有CPU作為中央部件，且除CPU之外包括存儲(chǔ)處理程序的R0M、臨時(shí)地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的RAM、輸入/輸出端口和通信端口。ECU 50從多種傳感器通過(guò)輸入端口接收信號(hào)。如下可例舉來(lái)自多種傳感器的信號(hào):?來(lái)自檢測(cè)馬達(dá)32的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器32b的旋轉(zhuǎn)位置θπι、.來(lái)自附接到測(cè)用于將馬達(dá)32和逆變器34連接的電力線的電流傳感器的馬達(dá)32的相的相電流Iu、Ιν、Iw、.來(lái)自檢測(cè)逆變器34的溫度的溫度傳感器34a的逆變器溫度Tinv、.來(lái)自附接在電池36的端子之間的電壓傳感器的電池電壓Vb、.來(lái)自附接到電池36的輸出端子的電流傳感器的電池電流Ib、.來(lái)自附接到電池36的溫度傳感器的電池溫度Tb、.來(lái)自附接在電容器44的端子之間的電壓傳感器44a的電容器電壓(低壓系統(tǒng)電壓)VB、.來(lái)自附接在電容器48的端子之間的電壓傳感器48a的電容器電壓(高壓系統(tǒng)電壓)VH、.來(lái)自附接到冷卻器70的循環(huán)通道74的溫度傳感器78的冷卻劑溫度Tw、.來(lái)自點(diǎn)火開(kāi)關(guān)60的點(diǎn)火信號(hào)、.來(lái)自檢測(cè)換檔桿61的操作位置的檔位傳感器62的檔位SP、.來(lái)自檢測(cè)加速器踏板63的下壓量的加速器踏板位置傳感器64的加速器踏板操作量Acc、.來(lái)自檢測(cè)制動(dòng)器踏板65的下壓量的制動(dòng)器踏板位置傳感器66的制動(dòng)器踏板位置BP和.來(lái)自車速傳感器68的車速V。
[0024]E⑶50通過(guò)輸出端口輸出多種控制信號(hào)。如下例舉了多種控制信號(hào):.用于逆變器34的晶體管Tll至T16的切換控制信號(hào)、.用于升壓變換器35的晶體管T21、T22的切換控制信號(hào)、.用于繼電器42的控制信號(hào)和用于冷卻器70的電動(dòng)栗76的控制信號(hào)。
[0025]E⑶50基于通過(guò)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器32b檢測(cè)到的馬達(dá)32的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置θπι計(jì)算馬達(dá)32的轉(zhuǎn)速Nm ο ECU 50也基于通過(guò)電流傳感器檢測(cè)到的電池電流Ib的積分值計(jì)算電池36的充電狀態(tài)SOC。
[0026]然后，將對(duì)于如上所述構(gòu)造的第一實(shí)施例的電動(dòng)車20的運(yùn)行進(jìn)行描述，特別地描述所述電動(dòng)車20在冷卻器70發(fā)生異常時(shí)的運(yùn)行。圖2是示出了通過(guò)ECU 50與冷卻器70的異常是否存在無(wú)關(guān)而以特定的間隔重復(fù)地執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)控制的一個(gè)示例的流程圖，且圖3是在冷卻器70發(fā)生異常時(shí)在冷卻系統(tǒng)異常期間通過(guò)ECU 50執(zhí)行的車速控制的一個(gè)示例。首先，將簡(jiǎn)短地描述在冷卻器70正常時(shí)的驅(qū)動(dòng)控制，且然后將描述在冷卻器70發(fā)生異常時(shí)的驅(qū)動(dòng)控制。注意到，作為冷卻器70的異常，可考慮其中由于電動(dòng)栗76的故障、散熱器72的故障、冷卻劑泄漏等而不能執(zhí)行冷卻的狀態(tài)。
[0027]當(dāng)冷卻器70正常時(shí)，如在圖2中所示，E⑶50首先從加速器踏板位置傳感器64接收加速器踏板操作量Acc，從車速傳感器68接收車速V，且接收馬達(dá)32的轉(zhuǎn)速Nm(步驟S100)，且基于加速器踏板操作量Acc和車速V設(shè)定對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸26要求的要求轉(zhuǎn)矩Td*(步驟S110)。然后，ECU 50確定冷卻器70是否正常(步驟S120)。如果ECU50確認(rèn)冷卻器70正常，則ECU 50將要求轉(zhuǎn)矩Td*設(shè)定為馬達(dá)32的轉(zhuǎn)矩指令Tm*(步驟S130)，且基于轉(zhuǎn)矩指令Tm*和馬達(dá)32的轉(zhuǎn)速Nm設(shè)定目標(biāo)電壓VH*(步驟S140)。然后，ECU 50執(zhí)行馬達(dá)控制，其中逆變器34的六個(gè)晶體管Tll至T16受到切換控制，使得從馬達(dá)32輸出對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)矩指令Tm*的轉(zhuǎn)矩，E⑶50也執(zhí)行升壓控制，其中升壓轉(zhuǎn)換器35的晶體管T21、T22受到切換控制，使得高壓系統(tǒng)電力線46的電壓VH變成目標(biāo)電壓VH*(步驟S170)，且然后終止驅(qū)動(dòng)控制。當(dāng)寫為“對(duì)應(yīng)于預(yù)先確定的轉(zhuǎn)矩或電壓”時(shí)，這意味著這等于或大體上等于預(yù)先確定的轉(zhuǎn)矩或電壓。
[0028]然后，將描述當(dāng)冷卻器70發(fā)生異常時(shí)的情況。為描述的方便，首先通過(guò)使用圖3描述目標(biāo)電壓VH*和車速極限Vlim的設(shè)定。然后，將通過(guò)使用圖2描述在冷卻器70發(fā)生異常時(shí)的驅(qū)動(dòng)控制。當(dāng)在圖3中冷卻系統(tǒng)異常期間執(zhí)行車速電壓控制時(shí)，ECU 50首先從電壓傳感器48a接收高壓系統(tǒng)電壓VH、馬達(dá)32的轉(zhuǎn)速Nm且從車速傳感器68接收車速V(步驟S200)，且通過(guò)將轉(zhuǎn)速Nm與轉(zhuǎn)換因數(shù)km相乘計(jì)算馬達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)Vm(Vm = km.Nm)(步驟S210)。然后，E⑶50將高壓系統(tǒng)電壓VH和反電動(dòng)勢(shì)Vm進(jìn)行比較(步驟S220)。
[0029]如果在步驟S220中確定高壓系統(tǒng)電壓VH至少等于反電動(dòng)勢(shì)Vm^lJECU 50將高壓系統(tǒng)電壓VH設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*(步驟S230)。然后，E⑶50通過(guò)將目標(biāo)電壓VH*除以轉(zhuǎn)換因數(shù)km獲得商值，將商值乘以因數(shù)kv以將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為車速，且將乘積值設(shè)定為車速極限Vlim(步驟S240)。然后，E⑶50終止此控制。即，如果在冷卻器70發(fā)生異常時(shí)高壓系統(tǒng)電壓VH至少等于反電動(dòng)勢(shì)Vm，則高壓系統(tǒng)電壓VH此時(shí)被設(shè)定為電壓目標(biāo)VH*，且使馬達(dá)32生成對(duì)應(yīng)于此時(shí)的高壓系統(tǒng)電壓VH的反電動(dòng)勢(shì)(感應(yīng)電壓)的車速被設(shè)定為車速極限Vl im。在圖2中的驅(qū)動(dòng)控制中，如果在步驟SI20中確定冷卻器70發(fā)生異常，則ECU50基于車速V和車速極限Vlim設(shè)定修正因數(shù)kt(步驟S150)，且將通過(guò)要求轉(zhuǎn)矩Td*與修正因數(shù)kt相乘獲得的值設(shè)定為馬達(dá)32的轉(zhuǎn)矩指令Tm*(步驟S160)。然后，E⑶50執(zhí)行馬達(dá)控制和升壓控制(步驟S170)，且終止驅(qū)動(dòng)控制。圖4示出了其中設(shè)定修正因數(shù)kt的情況的一個(gè)示例。在圖4的示例中，修正因數(shù)kt從O值車速到接近車速極限Vl im的車速(VI im-α)被設(shè)定為1.0，且從車速(VI im-a)到車速極限Vl im被設(shè)定為從1.0變成O值。因此，對(duì)于馬達(dá)32的轉(zhuǎn)矩指令Tm*，直至車速(VI im-a)設(shè)定成要求轉(zhuǎn)矩Td*，從車速(VI im-a)起且更高的車速設(shè)定成逐漸更小的值，且從車速極限Vlim起且更高的車速設(shè)定成O值。因此，車輛以直至車速極限Vlim的車速行駛。作為結(jié)果，因?yàn)轳R達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)Vm高于高壓系統(tǒng)電壓VH，所以執(zhí)行弱磁場(chǎng)控制。因此，可抑制逆變器34的元件的由于流過(guò)元件的電流所導(dǎo)致的過(guò)熱。注意到的是在車速(Vlim-α)中，對(duì)于“α”可使用I Okm/h、20km/h 等。
[0030]如果在圖3中的步驟S220中確定反電動(dòng)勢(shì)Vm高于高壓系統(tǒng)電壓VHJljECU 50將計(jì)算出的反電動(dòng)勢(shì)Vm設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*(步驟S250)，將車速V設(shè)定為車速極限Vlim(步驟S260)，且終止此控制。即，如果在冷卻器70發(fā)生異常時(shí)反電動(dòng)勢(shì)Vm高于高壓系統(tǒng)電壓VH^lJ將此時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)Vm設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*，且將此時(shí)的車速V設(shè)定為車速極限Vlim。在如上所述的圖2的驅(qū)動(dòng)控制中，如果在步驟S120中確定冷卻器70發(fā)生異常，則通過(guò)將要求轉(zhuǎn)矩Td*乘以基于車速V和車速極限Vlim的修正因數(shù)kt設(shè)定馬達(dá)32的轉(zhuǎn)矩指令Tm*(步驟S150、S160)，且執(zhí)行馬達(dá)控制和升壓控制(步驟S170)。因此，在高壓系統(tǒng)電壓VH立即升高到目標(biāo)電壓VH*，即升高到冷卻器70發(fā)生異常時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)Vm的同時(shí)，通過(guò)車速極限Vlim降低車速V。因此，因?yàn)榉措妱?dòng)勢(shì)Vm高于高壓系統(tǒng)電壓VH，所以短時(shí)間執(zhí)行弱磁場(chǎng)控制。然后，因?yàn)楦邏合到y(tǒng)電壓VH變成至少等于反電動(dòng)勢(shì)Vm，所以不執(zhí)行弱磁場(chǎng)控制。作為結(jié)果，因?yàn)轳R達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)Vm高于高壓系統(tǒng)電壓VH所以執(zhí)行弱磁場(chǎng)控制。以此方式，可抑制逆變器34的元件的過(guò)熱，所述過(guò)熱由于流過(guò)元件的電流所導(dǎo)致。
[0031]在至此已描述的第一實(shí)施例的電動(dòng)車20中，在其中在冷卻器70發(fā)生異常時(shí)輸入到逆變器34的高壓系統(tǒng)電壓VH至少等于反電動(dòng)勢(shì)Vm的情況中，將此時(shí)的高壓系統(tǒng)電壓VH設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*，且執(zhí)行升壓控制。然后，將使得馬達(dá)32生成與所設(shè)定的目標(biāo)電壓VH*對(duì)應(yīng)的反電動(dòng)勢(shì)(感應(yīng)電壓)的車速設(shè)定為車速極限Vlim，且馬達(dá)32受到驅(qū)動(dòng)控制，使得車速V變成最多等于車速極限Vlim。因此，因?yàn)轳R達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)Vm高于高壓系統(tǒng)電壓VH，所以執(zhí)行弱磁場(chǎng)控制。因此，可抑制逆變器34的元件的過(guò)熱，所述過(guò)熱由于流過(guò)元件的電流所導(dǎo)致。在其中在冷卻器70發(fā)生異常時(shí)反電動(dòng)勢(shì)Vm高于輸入到逆變器34的高壓系統(tǒng)電壓VH的情況中，將此時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)Vm設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*且執(zhí)行升壓控制。另外，將此時(shí)的車速V設(shè)定為車速極限Vlim，且馬達(dá)32受到驅(qū)動(dòng)控制，使得車速V變成最多等于車速極限Vlim。因此，因?yàn)轳R達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)Vm高于高壓系統(tǒng)電壓VH，執(zhí)行弱磁場(chǎng)控制。因此，可抑制逆變器34的元件的過(guò)熱，所述過(guò)熱由于流過(guò)元件的電流所導(dǎo)致。當(dāng)重新描述以上兩個(gè)狀態(tài)時(shí)，在冷卻器70發(fā)生異常時(shí)，使得馬達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)Vm變成最多等于輸入到逆變器34的高壓系統(tǒng)電壓VH的車速被設(shè)定為車速極限Vlim，且馬達(dá)32受到驅(qū)動(dòng)控制，使得車速V變成最多等于車速極限Vlim?？赏ㄟ^(guò)如上所述的控制來(lái)抑制逆變器34的元件的過(guò)熱。
[0032]在第一實(shí)施例的電動(dòng)車20中，在其中在冷卻器70發(fā)生異常時(shí)輸入到逆變器34的高壓系統(tǒng)電壓VH至少等于反電動(dòng)勢(shì)Vm的情況中，將此時(shí)的高壓系統(tǒng)電壓VH設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*，且將使得生成對(duì)應(yīng)于所設(shè)定的目標(biāo)電壓VH*的反電動(dòng)勢(shì)(感應(yīng)電壓)的車速設(shè)定為車速極限Vlim。然而，馬達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)Vm僅必變成最多等于輸入到逆變器34的高壓系統(tǒng)電壓VH。因此，此時(shí)的高壓系統(tǒng)電壓VH可被設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*，且此時(shí)的車速V可設(shè)定為車速極限Vlim。另外，此時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)Vm可被設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*，且此時(shí)的車速V可被設(shè)定為車速極限Vlim。
[0033]另外，在第一實(shí)施例的電動(dòng)車20中，在其中當(dāng)冷卻器70發(fā)生異常時(shí)反電動(dòng)勢(shì)Vm高于輸入到逆變器34的高壓系統(tǒng)電壓VH的情況中，將此時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)Vm設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*，且將此時(shí)的車速設(shè)定為車速極限Vlim。然而，馬達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)僅必須變成最多等于輸入到逆變器34的高壓系統(tǒng)電壓VH。因此，可將高于此時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)Vm的電壓設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*，且將此時(shí)的車速V設(shè)定為車速極限Vlim。另外，可將高于此時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)Vm的電壓設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*，且可將使得生成了對(duì)應(yīng)于所設(shè)定的目標(biāo)電壓VH*的反電動(dòng)勢(shì)Vm的車速設(shè)定為車速極限Vlim。
[0034]在第一實(shí)施例的電動(dòng)車20中，對(duì)于從O值車速到接近車速極限Vlim的車速(Vlim-α)將修正因數(shù)kt設(shè)定為1.0，且從車速(VI im-α)到車速極限Vlim修正因數(shù)kt從1.0變成O值。然而，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩僅必須通過(guò)車速極限Vl im降低。因此，從O值車速到接近車速極限Vl im的車速(Vlim-a)將修正因數(shù)kt設(shè)定為1.0。然后，從車速(￥1丨111-€0到車速極限￥1加，修正因數(shù)1^可設(shè)定為從1.0到使得驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩變成在要求轉(zhuǎn)矩Td*為最大值時(shí)的道路載荷的值。以此方式，即使對(duì)于最大要求轉(zhuǎn)矩Td*，車速也可設(shè)定為車速極限Vl im。
[0035]圖5是示意性地示出了本說(shuō)明書的第二實(shí)施例的電動(dòng)車120的構(gòu)造的構(gòu)造圖。第二實(shí)施例的電動(dòng)車120具有與第一實(shí)施例的電動(dòng)車20相同的構(gòu)造，不同在于不提供升壓變換器35、電容器48和電壓傳感器48a。因此，為避免對(duì)于第二實(shí)施例的電動(dòng)車120的構(gòu)造的重復(fù)描述，與第一實(shí)施例的電動(dòng)車20的構(gòu)造相同的構(gòu)造通過(guò)相同的附圖標(biāo)號(hào)指示，且將不對(duì)其進(jìn)行描述。注意到，因?yàn)樯龎鹤儞Q器35在第二實(shí)施例中不提供，所以與第一實(shí)施例的低壓系統(tǒng)電力線40類似的構(gòu)造稱為電力線40，且被電壓傳感器44a檢測(cè)到的電容器44的電壓VB簡(jiǎn)單地稱為線電壓VB。
[0036]在第二實(shí)施例的電動(dòng)車120中，與冷卻器70是否存在異常無(wú)關(guān)，在圖6中例示的驅(qū)動(dòng)控制被ECU 50以恒定的間隔重復(fù)地執(zhí)行。注意到，類似于第一實(shí)施例，作為冷卻器70的異常，可考慮其中由于電動(dòng)栗76的故障、散熱器72的故障、冷卻劑泄漏等而不能執(zhí)行冷卻的狀
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[0037]一旦執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制，ECU 50首先從加速器踏板位置傳感器64接收加速器踏板操作量Acc，且從車速傳感器68接收車速V (步驟S300)，且基于加速器踏板操作量Acc和車速V設(shè)定對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸26要求的要求轉(zhuǎn)矩Td*(步驟S310)。然后，ECU 50確定冷卻器70是否正常(步驟S320)。如果ECU 50確定冷卻器70正常，則ECU 50將要求轉(zhuǎn)矩Td*設(shè)定為馬達(dá)32的轉(zhuǎn)矩指令Tm*(步驟S330)。然后，E⑶50執(zhí)行馬達(dá)控制，其中逆變器34的六個(gè)晶體管Tl I至T16受到切換控制，使得從馬達(dá)32輸出對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)矩指令Tm*的轉(zhuǎn)矩(步驟S370)，且然后終止驅(qū)動(dòng)控制。
[0038]如果ECU 50在步驟S320中確定冷卻器70發(fā)生異常，則ECU 50將車速Vset設(shè)定為車速極限Vlim，所述車速Vset被以落在其中馬達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)Vm低于線電壓VB的范圍內(nèi)的方式事先設(shè)定(步驟S340)。例如，如下車速Vset可被設(shè)定為車速極限Vlim，在所述車速Vset下從馬達(dá)32生成處在電池36的正常電壓范圍內(nèi)的下極限電壓或略低于此下極限電壓的電壓作為反電動(dòng)勢(shì)Vm。然后，類似于第一實(shí)施例，E⑶50基于車速V和車速極限Vlim通過(guò)使用圖4設(shè)定修正因數(shù)kt(步驟S350)，且將通過(guò)將要求轉(zhuǎn)矩Td*與修正因數(shù)kt相乘獲得的值設(shè)定為馬達(dá)32的轉(zhuǎn)矩指令Tm*(步驟S360)。然后，E⑶50執(zhí)行馬達(dá)控制，其中逆變器34的六個(gè)晶體管Tll至T16受到切換控制，使得從馬達(dá)32輸出對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)矩指令Tm*的轉(zhuǎn)矩(步驟S370)，且然后終止驅(qū)動(dòng)控制。
[0039]在第二實(shí)施例的此電動(dòng)車輛120中，當(dāng)冷卻器70發(fā)生異常時(shí)，將以落在其中馬達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)Vm低于線電壓VB的范圍內(nèi)的方式事先設(shè)定的車速設(shè)定為車速極限Vlim，且馬達(dá)32受到驅(qū)動(dòng)控制，使得車速V變成最多等于車速極限Vlim。因此，因?yàn)轳R達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)Vm高于線電壓VB，所以執(zhí)行弱磁場(chǎng)控制。因此，可抑制逆變器34的元件的過(guò)熱，所述過(guò)熱由于流過(guò)元件的電流所導(dǎo)致。
[0040]在第二實(shí)施例的電動(dòng)車120中，當(dāng)冷卻器70發(fā)生異常時(shí)，將以落在其中馬達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)Vm低于線電壓VB的范圍內(nèi)的方式事先設(shè)定的車速設(shè)定為車速極限Vlim。然而，馬達(dá)32的反電動(dòng)勢(shì)僅必須變成最多等于線電壓VB。因此，使得生成對(duì)應(yīng)于此時(shí)的線電壓VB的反電動(dòng)勢(shì)Vm的車速可被設(shè)定為車速極限，或使得生成與比此時(shí)的線電壓VB低規(guī)定電壓的電壓對(duì)應(yīng)的反電動(dòng)勢(shì)Vm的車速可被設(shè)定為車速極限Vlim。
[0041 ]在實(shí)施例中，電動(dòng)車20具有將馬達(dá)32連接到驅(qū)動(dòng)軸26的構(gòu)造。然而，例如可采用使用了直接嵌入在驅(qū)動(dòng)輪22a、22b中的輪內(nèi)馬達(dá)的電動(dòng)車輛的構(gòu)造，或可采用可通過(guò)馬達(dá)行駛的混合動(dòng)力車輛的構(gòu)造。
[0042]實(shí)施本說(shuō)明書的模式已至此通過(guò)使用實(shí)施例來(lái)描述。然而，本說(shuō)明書不限制于這些實(shí)施例，且不言而喻本說(shuō)明書可以以落在本說(shuō)明書的主旨的范圍內(nèi)的多種模式實(shí)施。
[0043]本說(shuō)明書可使用在電動(dòng)車輛等的制造工業(yè)中。
[0044]如下是實(shí)施例的總結(jié)。當(dāng)冷卻器發(fā)生異常時(shí)將高壓系統(tǒng)電壓VH和馬達(dá)反電動(dòng)勢(shì)Vm進(jìn)行比較(S220)。如果高壓系統(tǒng)電壓VH至少等于馬達(dá)反電動(dòng)勢(shì)Vm，則將電壓VH設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*，且將使得生成電壓VH的反電動(dòng)勢(shì)的車速設(shè)定為車速極限Vlim(S230、S240)。如果電壓VH低于反電動(dòng)勢(shì)Vm，則將反電動(dòng)勢(shì)Vm設(shè)定為目標(biāo)電壓VH*，且將此時(shí)的車速V設(shè)定為車速極限Vlim(S250、S260)。然后，執(zhí)行電壓控制，且使馬達(dá)受到驅(qū)動(dòng)控制，使得車速V變成最多等于車速極限Vlim。以此方式，對(duì)于馬達(dá)執(zhí)行弱磁場(chǎng)控制，并且因而可抑制逆變器的元件的過(guò)熱，所述過(guò)熱由于流過(guò)元件的電流導(dǎo)致。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)車輛，其特征在于包括: 馬達(dá)，所述馬達(dá)被構(gòu)造成接收用于行駛的動(dòng)力和輸出用于行駛的動(dòng)力； 逆變器，所述逆變器被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)； 電池，所述電池被連接到所述逆變器； 冷卻器，所述冷卻器被構(gòu)造成冷卻所述逆變器;和 電子控制單元，所述電子控制單元被構(gòu)造成在所述冷卻器發(fā)生異常時(shí)執(zhí)行如下: i)將由所述馬達(dá)生成的感應(yīng)電壓變成最多等于從電池側(cè)輸入到所述逆變器的輸入電壓的車速設(shè)定為車速極限；以及 ii)控制所述馬達(dá)，使得所述電動(dòng)車輛在所述車速極限的范圍內(nèi)行駛。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車輛，其特征在于，所述電子控制單元被構(gòu)造成將所述馬達(dá)生成與所述輸入電壓對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓的車速設(shè)定為所述車速極限。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車輛，其特征在于，所述電子控制單元被構(gòu)造成在所述冷卻器發(fā)生異常時(shí)的感應(yīng)電壓最多等于所述輸入電壓的情況中，將所述冷卻器發(fā)生異常時(shí)的車速設(shè)定為所述車速極限。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車輛，還包括: 轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器被附接在所述電池和所述逆變器之間，所述轉(zhuǎn)換器被構(gòu)造成能夠?qū)⑺鲭姵貍?cè)上的電力升壓且將所述電力供給到逆變器側(cè)，并且所述轉(zhuǎn)換器被構(gòu)造成能夠?qū)⑺瞿孀兤鱾?cè)上的電力降壓且將所述電力供給到所述電池側(cè)，其中 所述電子控制單元被構(gòu)造成在所述冷卻器發(fā)生異常時(shí)的感應(yīng)電壓最多等于所述輸入電壓的情況中執(zhí)行如下: iii)控制所述轉(zhuǎn)換器，使得在所述冷卻器發(fā)生異常時(shí)的所述輸入電壓被維持；以及 iv)將所述馬達(dá)生成與最多等于所述輸入電壓的第一電壓對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓的車速設(shè)定為所述車速極限。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車輛，其特征在于，所述電子控制單元被構(gòu)造成在所述冷卻器發(fā)生異常時(shí)的感應(yīng)電壓高于所述輸入電壓的情況中執(zhí)行如下: V)控制所述轉(zhuǎn)換器，使得所述輸入電壓變成至少等于所述感應(yīng)電壓的第二電壓；以及 vi)將所述馬達(dá)生成與所述第二電壓對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓的車速設(shè)定為所述車速極限。
【文檔編號(hào)】H02P29/68GK106064569SQ201610252505
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年4月21日 公開(kāi)號(hào)201610252505.6, CN 106064569 A, CN 106064569A, CN 201610252505, CN-A-106064569, CN106064569 A, CN106064569A, CN201610252505, CN201610252505.6
【發(fā)明人】加地雅哉, 大庭智子
【申請(qǐng)人】豐田自動(dòng)車株式會(huì)社