升壓轉(zhuǎn)換器裝置的制造方法
【專利說明】升壓轉(zhuǎn)換器裝置
[0001]相關(guān)申請的信息
[0002]本申請要求2014年5月9日提交的序列號為2014-97799的日本專利申請的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及能夠?qū)碾姵剌斎氲碾妷哼M(jìn)行升壓和輸出的升壓轉(zhuǎn)換器裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]在相關(guān)領(lǐng)域中，例如，在JP 2006-311635 A中，描述了一種升壓轉(zhuǎn)換器控制裝置。在該控制裝置中，用于切換被包括在升壓轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)元件的控制信號通過作為升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓的升壓電壓的反饋控制、以及流過被包括在升壓轉(zhuǎn)換器中的電抗器的電抗器電流的反饋控制而生成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在JP 2006-311635 A中描述的升壓轉(zhuǎn)換器控制裝置中，電抗器電流由電流傳感器檢測并且被輸入到控制裝置，并且在升壓轉(zhuǎn)換器的反饋控制中被使用。出于該原因，如果在電流傳感器中出現(xiàn)異常，從而產(chǎn)生其中輸出值僅在窄電流寬度中波動的狀態(tài)(被固定為基本恒定值的狀態(tài))，則不能正確地對電抗器電流進(jìn)行反饋控制，結(jié)果，對升壓電壓的反饋控制也受到影響，由此出現(xiàn)無法將升壓電壓收斂到升壓電壓指令值的情況。從這點(diǎn)來看，有必要適當(dāng)?shù)貦z測用于檢測電抗器電流的電流傳感器的異常。
[0006]本發(fā)明的目的是在通過使用電抗器電流的反饋控制來控制升壓電壓的升壓轉(zhuǎn)換器中，適當(dāng)?shù)貦z測用于檢測電抗器電流的電流傳感器的異常。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種升壓轉(zhuǎn)換器裝置，其包括:升壓轉(zhuǎn)換器，其包括電抗器和開關(guān)元件，并且能夠?qū)碾姵剌斎氲碾妷哼M(jìn)行升壓和輸出；電流傳感器，其檢測流過所述電抗器的電抗器電流；以及控制單元，其通過使用所述電抗器電流的反饋控制來控制所述升壓轉(zhuǎn)換器，其中所述控制單元執(zhí)行對在所述升壓轉(zhuǎn)換器的所述控制中使用的載波頻率進(jìn)行降低和對在所述升壓轉(zhuǎn)換器的所述控制中使用的占空指令值進(jìn)行降低中的至少一項(xiàng)，當(dāng)所述載波頻率的降低或所述占空指令值的降低正被執(zhí)行時，通過所述電流傳感器檢測電流紋波的振幅，并且在所述電流紋波的振幅小于所述電流傳感器異常時的預(yù)定的電流波動范圍的情況下，將所述電流傳感器檢測為處于異常。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的所述升壓轉(zhuǎn)換器裝置中，所述載波頻率的降低或所述占空指令值的降低可以僅在通過所述電流傳感器檢測所述電流紋波的振幅的期間被執(zhí)行。
[0009]此外，在根據(jù)本發(fā)明的所述升壓轉(zhuǎn)換器裝置中，可以僅在車速大于或等于預(yù)定值時，執(zhí)行所述電流傳感器的異常檢測。
[0010]根據(jù)涉及本發(fā)明的升壓轉(zhuǎn)換器裝置，通過執(zhí)行對在升壓轉(zhuǎn)換器的控制中使用的載波頻率進(jìn)行降低和對在升壓轉(zhuǎn)換器的控制中使用的占空指令值進(jìn)行降低中的至少一項(xiàng)，并且通過電流傳感器檢測電抗器電流的電流紋波的振幅，來進(jìn)行異常檢測。通過這樣做，在檢測到電流傳感器的異常時，電抗器電流的紋波正常時的振幅與電抗器電流的紋波異常時的振幅之間的差變得顯著，因此，可以適當(dāng)?shù)貦z測電流傳感器的異常。
【附圖說明】
[0011]將參考附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中，相同的參考標(biāo)號表示在若干個附圖中相同的部件，并且其中:
[0012]圖1是示出包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的升壓轉(zhuǎn)換器裝置的電動機(jī)驅(qū)動裝置的整體示意性配置的圖；
[0013]圖2是示出轉(zhuǎn)換器的上臂開關(guān)元件處于導(dǎo)通狀態(tài)時的電流流動的圖；
[0014]圖3是示出轉(zhuǎn)換器的下臂開關(guān)元件處于導(dǎo)通狀態(tài)時的電流流動的圖；
[0015]圖4是在升壓轉(zhuǎn)換器裝置的控制單元中與轉(zhuǎn)換器控制相關(guān)的部分的功能框圖；
[0016]圖5是通過粗實(shí)線示出在正常時通過電流傳感器檢測到的電抗器電流的波形，以及通過細(xì)實(shí)線示出在異常時通過電流傳感器檢測到的電抗器電流的波形的圖；
[0017]圖6是示出在控制單元中執(zhí)行的用于檢測電流傳感器的異常的處理程序的流程圖；
[0018]圖7是示出在載波頻率針對電流傳感器異常檢測而被降低的情況下的電抗器電流的波形的圖；
[0019]圖8是示出在占空指令值針對電流傳感器異常檢測而被降低的情況下的電抗器電流的波形的圖；以及
[0020]圖9是用于描述當(dāng)轉(zhuǎn)換器的輸出電壓處于最大升壓狀態(tài)時，針對電流傳感器的異常檢測臨時增加電抗器電流紋波的處理的執(zhí)行的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下文中將參考附圖詳細(xì)地描述與本發(fā)明相關(guān)的實(shí)施例。在描述中，具體的形狀、材料、數(shù)值、方向等是用于方便理解本發(fā)明的示例，并且可以根據(jù)用途、目的、規(guī)范等而被適當(dāng)?shù)馗?。進(jìn)一步地，在下文中，在包括多個實(shí)施例、修正例等的情況下，從開始假設(shè)以適當(dāng)?shù)慕M合使用上述項(xiàng)的特征部分。
[0022]圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的升壓轉(zhuǎn)換器裝置10的電動機(jī)驅(qū)動裝置100的電路圖。如圖1所示，電動機(jī)驅(qū)動裝置100具有作為直流電源的電池B、轉(zhuǎn)換器(升壓轉(zhuǎn)換器)20、逆變器30、正極線12a和12b、負(fù)極線14、電流傳感器13和21、電壓傳感器16、18和22、濾波電容器Cl、平滑電容器C2和控制單元50。在這些部件當(dāng)中，根據(jù)該實(shí)施例的升壓轉(zhuǎn)換器裝置10被配置為包括轉(zhuǎn)換器20、電流傳感器21、以及控制單元50的一部分。
[0023]電動機(jī)驅(qū)動裝置100被安裝在諸如混合動力汽車或電動汽車之類的電動車輛(包括燃料電池汽車)中。然后，安裝在車輛上的電動機(jī)M被機(jī)械地連接到驅(qū)動輪(未示出)并產(chǎn)生用于驅(qū)動車輛的轉(zhuǎn)矩?；蛘撸妱訖C(jī)M可被并入到混合動力汽車中作為被機(jī)械地連接到引擎(未示出)的電動機(jī)，從而作為通過使用引擎的動力產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)執(zhí)行操作，并且執(zhí)行引擎的起動。
[0024]電池B是可再充電的蓄電裝置，并且例如優(yōu)選地使用諸如鎳氫電池或鋰離子電池之類的二次電池。然而，作為電池B的替代或補(bǔ)充，可以使用大容量電容器作為蓄電裝置。
[0025]正極線12a被連接到電池B的正極端子，負(fù)極線14被連接到電池B的負(fù)極端子。然后，系統(tǒng)主繼電器SMRl被設(shè)置在正極線12a中，系統(tǒng)主繼電器SMR2被設(shè)置在負(fù)極線14中。繼電器SMRl和SMR2中的每一者響應(yīng)于來自控制單元50的信號而被進(jìn)行導(dǎo)通/關(guān)斷控制。
[0026]電壓傳感器16是檢測電池B的端子之間的電壓的傳感器。電壓傳感器16所檢測到的電池電壓VB被輸出到控制單元50。在下文中，電壓傳感器16被適當(dāng)?shù)胤Q為VB傳感器。
[0027]電流傳感器13被設(shè)置在正極線12a中，該正極線被連接到電池B的正極端子。電流傳感器13是檢測出入電池B的電流的傳感器。電流傳感器13所檢測到的電池電流IB被輸出到控制單元50。在下文中，電流傳感器13被適當(dāng)?shù)胤Q為IB傳感器。
[0028]轉(zhuǎn)換器20包括電抗器L1、開關(guān)元件Ql和Q2、以及二極管Dl和D2。位于電抗器LI的一側(cè)的一端被連接到正極線12a，該正極線被連接到電池B的正極端子，位于另一側(cè)的一端被連接到開關(guān)元件Ql和開關(guān)元件Q2的連接點(diǎn)11。開關(guān)元件Ql和Q2被串聯(lián)地連接在正極線12b與負(fù)極線14之間。然后，二極管Dl和D2分別被反并聯(lián)地連接到開關(guān)元件Ql和Q2o
[0029]轉(zhuǎn)換器20是電壓轉(zhuǎn)換器件，其可以基于來自控制單元50的信號，將正極線12b與負(fù)極線14之間的電壓升高到高于或等于電池電壓VB的電壓。在轉(zhuǎn)換器20的信號中，包括用于控制開關(guān)元件Ql的導(dǎo)通占空(ON-duty)的門信號SI和用于控制開關(guān)元件Q2的導(dǎo)通占空的門信號S2。在轉(zhuǎn)換器20的升壓操作時，門信號SI和S2彼此相關(guān)，以便開關(guān)元件Ql和Q2進(jìn)入彼此相反的狀態(tài)(也就是說，當(dāng)開關(guān)元件Ql導(dǎo)通時，開關(guān)元件Q2關(guān)斷，并且當(dāng)開關(guān)元件Ql關(guān)斷時，開關(guān)元件Q2導(dǎo)通)。
[0030]電流傳感器21檢測流過轉(zhuǎn)換器20的電抗器LI的電抗器電流IL，并將該檢測值輸出到控制單元50。電流傳感器21將從電池B流到電抗器LI的電流檢測為正值，并且將從電抗器LI流到電池B的電流檢測為負(fù)值。在下文中，電流傳感器21被適當(dāng)?shù)胤Q為IL傳感器。
[0031]濾波電容器Cl被連接在正極線12a與負(fù)極線14之間。電壓傳感器18將濾波電容器Cl的兩端之間的電壓VL檢測為轉(zhuǎn)換器20的輸入電壓，并將該檢測值輸出到控制單元50。在下文中，電壓傳感器18被適當(dāng)?shù)胤Q為VL傳感器。
[