CN103003090A - 车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
具有2个变换器的车辆的控制装置,判断是否处于由检测器进行的绝缘判定处理中(S10),在不处于绝缘判定处理中的情况下(S10中“否”),执行使与2个变换器分别对应的载波频率(fa、fb)随机变动的随机控制(S12)。另一方面,在处于绝缘判定处理中的情况下(S10中“是”),控制装置禁止随机控制并将载波频率(fa、fb)分别固定为基准频率(fas、fbs)(S11)。基准频率(fas、fbs)被预先设定成使双方的差Δfs比预定值f1大。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的控制,尤其涉及对多个变换器进行脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,以下称为“PWM”)控制的技术。
背景技术
以往以来,采用了使用变换器控制车辆行驶用的马达的系统。在电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等电动车辆中,通常通过变换器控制行驶用的马达的输出转矩。代表性地是,马达的输出转矩通过PWM控制来控制。在该PWM控制中,通过基于载波信号(carrier信号)与电压指令的电压比较使变换器的开关元件导通截止,从而将脉冲宽度调制电压从变换器施加到马达。
因该PWM控制时的开关动作,从变换器产生噪声。关于该问题,在例如日本特开2002-171606号公报(专利文献1)中,公开了通过随机切换变换器的开关频率来降低噪声的技术。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2002-171606号公报
专利文献2:国际公开第2007/026603号小册子
专利文献3:日本特开2005-57918号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在具有多个变换器的车辆中,当各变换器的开关频率间的差比预定值小时,用于检测包含各变换器的车辆高压系统的绝缘不良的检测器恐怕会误检测出绝缘不良。
本发明是为了解决上述的问题而完成的,其目的在于,在具有多个变换器的车辆中,降低噪声并且防止绝缘不良的误检测。
用于解决问题的技术方案
本发明涉及的控制装置是车辆的控制装置。车辆具有:电源;多个马达;多个变换器,在电源与多个马达之间进行电力变换;绝缘电阻,用于使连接电源、多个马达以及多个变换器的通电路径与通电路径的外部绝缘;以及检测器,经由通电路径连接于绝缘电阻,通过进行基于判定用信号的电位的变动判定绝缘电阻是否不良的判定处理来检测绝缘电阻的不良。判定用信号的电位,因绝缘电阻的电阻值的降低而变动,并且在多个变换器的动作频率间的差比预定值小的情况下变动。控制装置包括:判断部,判断是否处于由检测器进行的判定处理中;和控制部,根据判断部的结果控制多个变换器的动作频率。在不处于判定处理中的情况下,控制部执行如下的随机控制:使多个变换器的动作频率的每一个任意变动,在处于判定处理中的情况下,控制部执行如下的限制控制:为了避免动作频率间的差比预定值小而限制由随机控制使多个变换器的动作频率变动。
优选,限制控制是如下的控制:禁止随机控制的执行,将多个变换器的动作频率固定以使动作频率间的差比预定值大。
优选,限制控制是如下的控制:在不处于同步状态的情况下维持随机控制的执行,在处于同步状态的情况下使多个变换器的动作频率错开以使动作频率间的差比预定值大,所述同步状态是应该由随机控制控制的多个变换器的动作频率间的差比预定值小的状态。
优选,限制控制是如下的控制:使多个变换器的动作频率中任一个动作频率任意变动,以任意变动的一个动作频率为基准,一边限制其他的动作频率以使其彼此错开与预定值相应的值,一边使该其他的动作频率变动。
优选,基于与多个变换器分别对应的多个载波信号和与多个变换器分别对应的多个控制指令的比较结果,控制多个变换器的动作。控制部,通过控制多个载波信号来控制多个变换器的动作频率。
发明的效果
根据本发明,在具有多个变换器的车辆中,能够降低噪声并且防止绝缘不良的误检测。
附图说明
图1是马达驱动控制系统的整体结构图。
图2是输出电位波Vw的波形图。
图3是载波信号、相电压指令、脉冲宽度调制电压的波形图。
图4是控制装置的功能框图。
图5是表示马达的转矩T以及转速N与基准频率fas、fbs的切换范围的关系的映射。
图6是表示区域A1~A4、基准频率fas、fbs、载波频率fa、fb的关系的图。
图7是表示载波频率fa、fb间的频率差Δf与输出电位波Vw的极大值的变动幅度ΔVw的关系的图。
图8是表示载波频率fa、fb的变动范围随时间变化的图。
图9是表示控制装置的处理顺序的流程图(其1)。
图10是表示控制装置的处理顺序的流程图(其2)。
图11是例示由控制装置设定载波频率fa、fb的方法的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明。对以下图中的相同或相当的部分标注相同的标号,原则上不重复其说明。
图1是应用了本发明的实施例涉及的控制装置的马达驱动控制系统的整体结构图。
参照图1,马达驱动控制系统1具有直流电压产生部10#、平滑电容器CN0、驱动力产生部20#和控制装置40。
直流电压产生部10#包括直流电源B、系统继电器SR1、SR2、平滑电容器CN1和转换器12。
直流电源B代表性地是镍氢或锂离子等的二次电池或双电荷层电容器等的蓄电装置。从直流电源B输出的直流电压Vb以及直流电流Ib分别由电压传感器10以及电流传感器11来检测。
系统继电器SR1连接在直流电源B的正极端子和正极线6之间。系统继电器SR2连接在直流电源B的负极端子和负极线5之间。系统继电器SR1、SR2通过来自控制装置40的控制信号而接通或断开。
转换器12包括电抗器L1、电力用半导体开关元件(以下,将“电力用半导体开关元件”简称为“开关元件”)Q1、Q2和二极管D1、D2。开关元件Q1以及Q2串联连接在正极线7与负极线5之间。相对于开关元件Q1、Q2,分别配置有反并联二极管D1、D2。电抗器L1连接在开关元件Q1和Q2的中间点与正极线6之间。
开关元件Q1以及Q2分别通过来自控制装置40的控制信号S1以及S2来控制。在转换器12工作时,开关元件Q1以及Q2周期且互补(交替)地导通。在升压动作时,转换器12将从直流电源B输出的直流电压Vb升压到直流电压VH(以下也称为“系统电压VH”)。另一方面,在降压动作时,转换器12将直流电压VH降压到直流电压Vb。
平滑电容器CN0连接在正极线7与负极线5之间。平滑电容器CN0使来自转换器12的直流电压平滑化,并将该平滑化后的直流电压向变换器14A、14B供给。电压传感器13检测平滑电容器CN0两端的电压、即系统电压VH,并将其检测值向控制装置40输出。
驱动力产生部20#具有变换器14A、14B和马达M1、M2。
马达M1、M2是用于产生例如用于驱动电动车辆(混合动力汽车、电动汽车、燃料电池车等通过电能产生车辆驱动力的汽车)的驱动轮的转矩的电动机。马达M1、M2都是多相(本实施例中为3相)的永磁体型同步电动机。马达M1的各相线圈的一端共同连接于中性点。进而,马达M1的各相线圈的另一端分别与变换器14A的各相上下臂15~17的开关元件的中间点连接。
此外,马达M1、M2可以具有通过发动机驱动的发电机的功能,也可以一并具有电动机以及发电机的功能。进而,马达M1、M2可以相对于发动机作为电动机进行工作,例如,作为能够进行发动机启动的设备组装入混合动力汽车中。也就是说,在本实施例中,“马达”包括交流驱动的电动机、发电机以及电动发动机。
变换器14A、14B的输入侧,分别在正极线7与负极线5之间相对于直流电压产生部10#彼此并联连接。变换器14A、14B的输出侧分别连接于马达M1、M2。此外,由于变换器14A、14B具有基本上相同的构造,所以在以下的说明中主要对变换器14A进行说明,原则上不重复对变换器14B的说明。
变换器14A包括U相上下臂15、V相上下臂16和W相上下臂17。各相上下臂由在正极线7与负极线5之间串联连接的开关元件Q3~Q8构成。相对于开关元件Q3~Q8,分列连接有反并联二极管D3~D8。在各相上下臂15~17的开关元件的中间点,连接有马达M1的各相线圈的另一端。开关元件Q3~Q8的导通截止,受来自控制装置40的控制信号S3A~S8A控制。
变换器14A,在马达M1的转矩指令值Trqcom1为正的情况下,通过对控制信号S3A~S8A进行了响应的开关元件Q3~Q8的开关动作,将从直流电压产生部10#供给的直流电力转换成交流电力供给到马达M1。由此,马达M1被驱动以产生与转矩指令值Trqcom1相应的转矩。
另一方面,在搭载有马达驱动控制系统1的电动车辆的再生制动时,马达M1的转矩指令值Trqcom1被设定为负。在该情况下,变换器14A,通过对控制信号S3A~S8A进行了响应的开关动作,将马达M1发电产生的交流电压转换成直流电压,并将该转换后的直流电压向转换器12供给。
电流传感器24检测流经马达M1的电流,并将其检测到的马达电流向控制装置40输出。此外,因为三相电流iu、iv、iw的瞬时值的和为零,所以如图1所示电流传感器24配置成检测2相的电流就足以。
旋转角传感器(resolver,分解器)25检测马达M1的转子旋转角θ1,并将其检测到的旋转角θ1向控制装置40发送。在控制装置40中,能够基于旋转角θ1算出马达M1的转速。
基于与马达M2的转矩指令值Trqcom2相应的来自控制装置40的控制信号S3B~S8B,控制变换器14B。如上所述,由于变换器14B与变换器14A具有基本相同的构造,因此对变换器14B不重复详细说明。
马达驱动控制系统1还具备绝缘元件Z1~Z3和检测器30。
绝缘元件Z1~Z3(以下,也将它们综合称为“绝缘元件Z”),是用于将直流电源B与马达M1、M2之间的通电路径(以下,也称为“车辆高压系统”)与车辆高压系统的外部绝缘的电阻元件。绝缘元件Z1的一端连接于直流电源B与转换器12之间的连接节点,另一端连接于车辆本体(车体)。绝缘元件Z2的一端连接于变换器14A与马达M1之间的连接节点,另一端连接于车辆本体。绝缘元件Z3的一端连接于变换器14B与马达M2之间的连接节点,另一端连接于车辆本体。此外,绝缘元件的数量以及配置并不限定于此。
检测器30经由车辆高压系统连接于绝缘元件Z。检测器30通过检测绝缘元件Z的阻抗(电阻值)的降低,检测车辆高压系统的绝缘不良(漏电)。
检测器30具备电容器Cd、电阻元件Rd、振荡电源31、滤波器32、判定装置33。电容器Cd、电阻元件Rd、振荡电源31串联连接在车辆高压系统与车辆本体之间。
电容器Cd的一端连接于车辆高压系统(图1中为直流电源B的负极与系统继电器SR2之间的连接节点),另一端连接于电阻元件Rd的一端。
振荡电源31连接在电阻元件Rd的另一端与车辆本体之间。振荡电源31输出以预定的频率A(例如2.5Hz左右)在电位V0(例如0伏)与电位V1(例如5伏)之间振荡的脉冲状的电位信号。
滤波器32,在电容器Cd与电阻元件Rd之间的连接节点的电位中仅使频率A的带域的电位通过并输出到判定装置33。此外,以下,将滤波器32输出的电位也称为“输出电位波Vw”。
判定装置33在例如转换器12停止时基于输出电位波Vw检测车辆高压系统的绝缘不良。
图2是输出电位波Vw的波形图。在绝缘元件Z的阻抗为正常值(例如2MΩ)的情况下,输出电位波Vw的极大值,如一点划线所示,成为与振荡电源31输出的脉冲状的电位信号的最大值V1大致相同的电位。与绝缘元件Z的阻抗的降低相应地,输出电位波Vw的极大值降低。并且,当绝缘元件Z的阻抗处于比预定值(例如150kΩ)低的状态(在车辆高压系统可能发生了绝缘不良的状态)时,如实线所示,输出电位波Vw的极大值比预定的判定级低。
判定装置33,为了检测车辆高压系统有无绝缘不良,在预定期间(例如3秒间)检测输出电位波Vw的极大值。并且,判定装置33,将在预定期间内所检测到的多个输出电位波Vw的极大值的平均值与图2所示的判定级(相当于绝缘不良的值)进行比较,在极大值的平均值比判定级低的情况下判定为车辆高压系统发生了绝缘不良。以下,将这些判定处理也称为“绝缘判定处理”。判定装置33,在处于绝缘判定处理中的情况下,将表示处于绝缘判定处理中的标记(flag)F输出到控制装置40。
判定装置33,在绝缘判定处理的结果判定为车辆高压系统发生了绝缘不良的情况下,将漏电信号L输出到控制装置40。
此外,在本实施例中,虽然将检测器30设置在控制装置40的外部,但也可以将检测器30的全部或者一部分设置在控制装置40的内部。
控制装置40由未图示的CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)以及内置有存储器的电子控制单元(ECU:Electronic Control Unit)构成,通过基于存储在该存储器中的信息以及程序执行预定的运算处理,控制转换器12以及变换器14A、14B的动作。
更具体而言,控制装置40,通过PWM控制生成用于使系统电压VH与电压指令值一致的控制信号S1、S2并输出到转换器12。
进而,控制装置40,通过PWM控制生成用于使马达M1、M2的转矩分别与转矩指令值Trqcom1、Trqcom2一致的控制信号S3A~S8A、S3B~S8B并分别输出到变换器14A、14B。
图3是在变换器14A的PWM控制中所使用的载波信号CRA、相电压指令170A、脉冲宽度调制电压180A的波形图。如图3所示,在变换器14A的PWM控制中,通过基于载波信号CR与相电压指令170A的电压比较来控制变换器14A的各相的开关元件的导通截止,使作为假拟(疑似)正弦波电压的脉冲宽度调制电压180A施加于马达M1的各相。因此,变换器14A每单位时间的开关动作的次数(以下,也称为“开关频率”),依赖于载波信号CRA的频率(以下,也称为“载波频率fa”)。
此外,在变换器14B的PWM控制中所使用的载波信号CRB、相电压指令170B、脉冲宽度调制电压180B也是同样的波形。因此,变换器14B的开关频率,依赖于载波信号CRB的频率(以下,也称为“载波频率fb”)。
因该PWM控制时的开关动作,在变换器14A、14B中产生噪声和损失(开关损失)。载波频率fa、fb越高,噪声越小而损失越大。另一方面,载波频率fa、fb越低,损失越小而噪声越大。虽然从能量效率的观点出发希望将载波频率fa、fb设定为损失小的低的值,但会存在噪声增加的问题。
鉴于这种问题,控制装置40按每个载波频率fa、fb设定与马达M1的工作状态相应的频率范围,在对应的范围内使载波频率fa、fb分别独立地随机变动,由此不使马达M1、M2的控制性降低地兼顾PWM控制时的损失降低和噪声降低。此外,在以下的说明中,将使载波频率fa、fb分别随机变动的情况也记载为“随机控制”。
图4是与PWM控制有关的部分的控制装置40的功能框图。图4所示的各功能框,可以通过电子电路等的硬件处理来实现,也可以通过执行程序等的软件处理来实现。
控制装置40包括PWM控制部200A、200B、载波控制部300、判断部310。
PWM控制部200A包括电流指令生成部210A、坐标变换部220A、250A、电压指令生成部240A、PWM调制部260A。PWM控制部200B包括电流指令生成部210B、坐标变换部220B、250B、电压指令生成部240B、PWM调制部260B。PWM控制部200B的各功能与PWM控制部200A的各功能基本上相同,因此以下主要对PWM控制部200A进行说明,关于PWM控制部200B的详细说明原则上不重复。
电流指令生成部210A依照预先制作的映射等,根据转矩指令值Trqcom1生成d轴电流指令值Idcom以及q轴电流指令值Iqcom。
坐标变换部220A通过使用了由旋转角传感器25检测的马达M1的旋转角θ1的坐标变换(3相→2相),基于由电流传感器24检测的v相电流iv以及W相电流iw,算出d轴电流Id以及q轴电流Iq。
对电压指令生成部240A,输出d轴电流指令值Idcom与d轴电流Id的偏差ΔId(ΔId=Idreq-Id)以及q轴电流指令值Iqcom与q轴电流Iq的偏差ΔIq(ΔIq=Iqreq-Iq)。
电压指令生成部240A对d轴电流偏差ΔId以及q轴电流偏差ΔIq分别进行PI(比例积分)运算来求出控制偏差,根据该控制偏差生成d轴电压指令值Vd#以及q轴电压指令值Vq#。
坐标变换部250A通过使用了马达M1的旋转角θ1的坐标变换(2相→3相),将d轴电压指令值Vd#以及q轴电压指令值Vq#变换成U相、V相、W相的各相电压指令Vu、Vv、Vw。
判断部310基于来自检测器30的标记F判定是否处于绝缘判定处理中,将判断结果输出到载波控制部300。
载波控制部300设定载波频率fa、fb,依照所设定的载波频率fa、fb生成载波信号CRA、CRB,并分别输出到PWM调制部260A、260B。此时,载波控制部300,根据判断部310的判断结果(是否处于绝缘判定处理中),切换载波频率fa、fb的设定方法。关于载波频率fa、fb的设定方法,稍后进行详细说明。
PWM调制部260A,根据载波信号CRA与来自坐标变换部250A的各相电压指令Vu、Vv、Vw(相当于图2的相电压指令170A)的电压比较,生成变换器14A的控制信号S3A~S8A。通过根据控制信号S3A~S8A控制变换器14A的各相上下臂元件的导通截止,对马达M1的各相施加相当于图2的脉冲宽度调制电压180A的假拟正弦波电压。
以下,关于由载波控制部300进行的载波频率fa、fb的设定方法,区分不处于绝缘判定处理中的情况和处于绝缘判定处理中的情况来分别进行说明。
首先,对不处于绝缘判定处理中的情况下的载波频率fa、fb的设定方法进行说明。
载波控制部300,在不处于绝缘判定处理中的情况下,通过上述的随机控制来设定载波频率fa、fb。
以下,对随机控制进行详细说明。首先,载波控制部300基于马达M2的转矩T以及转速N,算出载波频率fa的基准频率fas以及载波频率fb的基准频率fbs。
图5是表示马达M2的转矩T以及转速N与基准频率fas、fbs的切换范围的关系的映射。图5所示的转速N1、N2、转矩T1、T2、Tmax、上限转矩线,通过实验等预先设定。此外,马达M2的转矩T与转速N的交点(以下,称为“马达工作点”),被控制在不超过上限转矩线的范围内。
载波控制部300,根据马达工作点包含在图5所示的4个区域A1~A4的哪个区域中,切换基准频率fas、fbs的值。此外,区域A1~A4的个数以及各范围,从马达M2的控制性和防止过热等观点出发通过实验等预先设定。
图6是表示图5所示的区域A1~A4、基准频率fas、fbs、载波频率fa、fb的关系的图。载波控制部300,在马达工作点包含在区域A1、A2、A3、A4的情况下,分别将基准频率fas设定为预定值fas1、fas2、fas3、fas4。同样地,载波控制部300,在马达工作点包含在区域A1、A2、A3、A4的情况下,分别将基准频率fbs设定为预定值fbs1、fbs2、fbs3、fbs4。
此外,与区域A1~A4对应的预定值fs1~fs4的值,从马达M2的控制性和防止过热等观点出发预先设定。在本实施例中,基准频率fas、fbs在从0.75kHz左右的低频率区域到5kHz左右的高频率区域的宽大区域内变动。
基准频率fas、fbs,无论在区域A1~A4的哪个区域中,都被预先设定成基准频率fas、fab间的频率差Δfs大于预定值f1。关于将频率差Δfs设定成大于预定值f1的值的意义,稍后进行描述。
并且,载波控制部300,以基准频率fas、fbs为基准,使载波频率fa、fb分别在预定幅度W1、W2所包含的范围内随机变动。
在本实施例中,载波控制部300,如图6所示,在fas-(W1)/2<fa<fas+(W1)/2的关系式成立的范围内使载波频率fa随机变动,并且在fbs-(W2)/2<fb<fbs+(W2)/2的关系式成立的范围内使载波频率fb随机变动。此外,作为随机变动的具体方法使用以往的方法即可。例如,使用随机化的映射或用于随机化的运算即可。
通过如此以基准频率fas、fbs作为基准使载波频率fa、fb随机变动,抑制了特定的高频成分的产生,因此能够使变换器14A、14B中所产生的噪声减少。因此,能够将载波频率fa、fb(基准频率fas、fbs)也设定在开关损失小的低频率区域。
以上是对不处于绝缘判定处理中的情况下进行的随机控制的说明。
接着,对处于绝缘判定处理中情况下的载波频率fa、fb的设定方法进行说明。
载波控制部300,在处于绝缘判定处理中的情况下,为了避免载波频率fa、fb间的频率差Δf小于预定值f1,限制因随机控制产生的载波频率fa、fb的变动。作为限制因随机控制产生的载波频率fa、fb的变动的一个方法,在本实施例中,在处于绝缘判定处理中的情况下,禁止随机控制,将载波频率fa、fb分别固定为基准频率fas、fbs。以下对这一点进行说明。
如上所述,绝缘判定处理基于输出电位波Vw的极大值是否比判定级低来进行(参照图2)。然而,输出电位波Vw的变动不仅因绝缘不良而变动,还会因载波频率fa、fb间的频率差Δf(变换器14A的开关频率与变换器14B的开关频率之差)而变动。
图7是表示载波频率fa、fb间的频率差Δf与输出电位波Vw的极大值的变动幅度ΔVw的关系的图。如图7所示,在频率差Δf比预定值f1大的状态(以下,也称为“非同步状态”)的情况下,变动幅度ΔVw为“0”,输出电位波Vw的极大值不变动。另一方面,在频率差Δf比预定值f1小的状态(以下,也称为“同步状态”)的情况下,变动幅度ΔVw为比“0”大的值,输出电位波Vw的极大值发生变动。因此,在处于同步状态的情况下,尽管车辆高压系统没有发生绝缘不良但输出电位波Vw的极大值也比判定级低,恐怕会误检测出车辆高压系统的绝缘不良。
为了防止该绝缘不良的误检测,载波控制部300,在处于绝缘判定处理中的情况下,禁止随机控制,将载波频率fa、fb分别固定为基准频率fas、fbs。
图8是表示载波频率fa、fb的变动范围随时间变化的图。
在时刻t1以前以及时刻t2以后,标记F无效(OFF)而不处于绝缘判定处理中,因此进行随机控制。其结果,载波频率fa以基准频率fas为中心以预定幅度W1随机变动,并且载波频率fb以基准频率fbs为中心以预定幅度W2随机变动。由此,在包含低频率区域的全部频率区域中,能够兼顾PWM控制时的损失降低和噪声降低。
在时刻t1~t2的期间,由于标记F有效(ON)而处于绝缘判定处理中,随机控制被禁止,载波频率fa、fb分别被固定为基准频率fas、fbs。因此,载波频率fa、fb间的频率差Δf成为基准频率fas、fbs间的频率差Δfs。频率差Δfs,也如图6所示,被预先设定成比预定值f1大的值。由此,避免了上述的同步状态(频率差Δf比预定值f1大的状态),因此因频率差Δf导致的输出电位波Vw的极大值的变动得以抑制(参照图7)。因此,防止了车辆高压系统的绝缘不良的误检测。将基准频率fas、fbs间的频率差Δfs设定成比预定值f1大的值的意义就在于这一点。
图9是表示用于实现上述功能的控制装置40的处理顺序的流程图。以下所示的流程图的各步骤(以下,将步骤省略为“S”),如上所述可以通过硬件处理来实现也可以通过软件处理来实现。
在S10中,控制装置40基于标记F判断是否处于绝缘判定处理中。
在不处于绝缘判定处理中的情况下(S10中“否”),控制装置40在S12中允许随机控制。也就是说,控制装置40,以基准频率fas为基准使载波频率fa在预定幅度W1所包含的范围内随机变动,并且以基准频率fbs为基准使载波频率fb在预定幅度W2所包含的范围内随机变动。
另一方面,在处于绝缘判定处理中的情况下(S10中“是”),控制装置40在S11中禁止随机控制并将载波频率fa、fb分别固定为基准频率fas、fbs。
如上所述,本实施例涉及的控制装置40,在处于绝缘判定处理中的情况下,禁止随机控制,将载波频率fa、fb分别固定为基准频率fas、fbs。由此,避免了同步状态,因载波频率fa、fb间的频率差Δf导致的输出电位波Vw的极大值的变动得以抑制。因此,能够防止由检测器30误检测出车辆高压系统的绝缘不良。
[变形例1]
在上述的实施例中,对为了防止绝缘不良的误检测,在绝缘判定处理中不管是否处于同步状态都一律禁止随机控制而固定载波频率fa、fb的方法进行了说明。也可以将该方法如以下这样进行变形。
图10是表示本变形例1涉及的控制装置40的处理顺序的流程图。此外,在图10所示的流程图中,对与前述的图9所示的流程图相同的处理标注相同的步骤序号。关于这些步骤其处理也相同。因此,关于这些步骤的详细说明在此不重复。
在不处于绝缘判定处理中的情况下(S10中“否”),控制装置40在S12中允许随机控制。也就是说,控制装置40以基准频率fas为基准使载波频率fa在预定幅度W1所包含的范围内随机变动,并且以基准频率fbs为基准使载波频率fb在预定幅度W2所包含的范围内随机变动。
另一方面,在处于绝缘判定处理中的情况下(S10中“是”),控制装置40在S11中禁止随机控制并将载波频率fa、fb分别固定为基准频率fas、fbs。
在处于绝缘判定处理中的情况下(S10中“是”),控制装置40在S20中预测在继续随机控制的情况下是否成为同步状态。具体而言,控制装置40判断通过随机控制设定的载波频率fa、fb的频率差Δf是否比预定值f1小。
在没有预测为成为同步状态的情况下(S20中“否”),控制装置40,即使处于绝缘判定处理中也将处理移至S12来继续执行随机控制。
另一方面,在预测为成为同步状态的情况下(S20中“是”),控制装置40将处理移至S21,限制载波频率fa、fb的任一方的随机控制的执行,使得至少不会成为同步状态。例如,控制装置40通过随机控制使载波频率fb变动,禁止随机控制而将载波频率fa设定为基准频率fas。
如上所述,本变形例1涉及的控制装置40,在绝缘判定处理中,在预测为当使用通过随机控制设定的载波频率fa、fb时成为同步状态的情况下限制随机控制。另一方面,本变形例1涉及的控制装置40,在没有预测为成为同步状态的情况下即使处于绝缘判定处理中也继续执行随机控制。由此,与在绝缘判定处理中一律禁止随机控制的情况相比,能够使随机控制进一步继续执行。因此,能够防止绝缘不良的误检测并且进一步降低PWM控制时的损失以及噪声。
此外,在图10的S21的处理中,也可以使载波频率fa、fb的任一方的载波频率的输出自身停止。
另外,在图10的S21的处理中,也可以使载波频率fa、fb的任一方的载波频率随机变动,设定另一方的载波频率以使其以随机变动的载波频率为基准错开预定值f1。如果如此进行设定,虽然载波频率fa、fb彼此以错开预定值f1得到的值进行关联变动而无法使其各自独立地变动,但由于至少抑制了特定的高频成分的产生,因此能够使变换器14A、14B中产生的噪声减少。
[变形例2]
在上述的实施例以及变形例1中,对执行使载波频率fa、fb各自独立地变动的随机控制,在绝缘判定处理中限制该随机控制的情况进行了说明。
与此相对,在本变形例2中,不管是否处于绝缘判定处理中都继续执行使载波频率fa、fb彼此错开与预定值f1相应的值进行关联变动的随机控制。
图11是例示了由本变形例2涉及的控制装置40进行的载波频率fa、fb的设定方法的图。如图11所示,本变形例2涉及的控制装置40,以与上述的实施例同样的方法设定基准频率fbs,以基准频率fbs为基准使载波频率fb在预定幅度W2所包含的范围内随机变动。
并且,本变形例2涉及的控制装置40,将在随机变动的载波频率fb上加上与预定值f1相应的偏移值f0得到的值设定为载波频率fa。
如此,通过使载波频率fa、fb偏移与预定值f1相应的值而变动,能够使载波频率fa、fb双方进行变动,并且能够防止绝缘不良的误检测。因此,即使在绝缘判定处理中,也能够使载波频率fa、fb双方进行变动,能够降低变换器14A、14B中产生的损失以及噪声。
应该认为,本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明而是由权利要求表示,包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。
标号的说明
1马达驱动控制系统,5、6负极线,7正极线,10电压传感器,10#直流电压产生部,11、24电流传感器,12转换器,13电压传感器,14A、14B变换器,15、16、17上下臂,20#驱动力产生部,25旋转角传感器,30检测器,31振荡电源,32滤波器,33判定装置,40控制装置,210A、210B电流指令生成部,220A、250A、220B、250B坐标变换部,240A、240B电压指令生成部,260A、260B调制部,300载波控制部,310判断部,B直流电源,CN0、CN1平滑电容器,Cd电容器,D1~D8反并联二极管,L1电抗器,M1、M2马达,Q1~Q8开关元件,SR1、SR2系统继电器,Rd电阻元件,Z1~Z3绝缘元件。
Claims (5)
1.一种车辆的控制装置,
所述车辆具有:
电源(B);
多个马达(M1、M2);
多个变换器(14A、14B),在所述电源与所述多个马达之间进行电力变换;
绝缘电阻(Z1、Z2、Z3),用于使连接所述电源、所述多个马达以及所述多个变换器的通电路径与所述通电路径的外部绝缘;以及
检测器(30),经由所述通电路径连接于所述绝缘电阻,通过进行基于判定用信号的电位的变动判定所述绝缘电阻是否不良的判定处理来检测所述绝缘电阻的不良,
所述判定用信号的电位,因所述绝缘电阻的电阻值的降低而变动,并且在所述多个变换器的动作频率间的差比预定值小的情况下变动,
所述控制装置包括:
判断部(310),判断是否处于由所述检测器进行的所述判定处理中;和
控制部(200A、200B、300),根据所述判断部的结果控制所述多个变换器的动作频率,
在不处于所述判定处理中的情况下,所述控制部执行如下的随机控制:使所述多个变换器的动作频率的每一个任意变动,
在处于所述判定处理中的情况下,所述控制部执行如下的限制控制:为了避免所述动作频率间的差比所述预定值小而限制由所述随机控制使所述多个变换器的动作频率变动。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,
所述限制控制是如下的控制:禁止所述随机控制的执行,将所述多个变换器的动作频率固定以使所述动作频率间的差比所述预定值大。
3.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,
所述限制控制是如下的控制:在不处于同步状态的情况下维持所述随机控制的执行,在处于所述同步状态的情况下使所述多个变换器的动作频率错开以使所述动作频率间的差比所述预定值大,所述同步状态是应该由所述随机控制控制的所述多个变换器的动作频率间的差比所述预定值小的状态。
4.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,
所述限制控制是如下的控制:使所述多个变换器的动作频率中任一个动作频率任意变动,以任意变动的所述一个动作频率为基准,一边限制其他的所述动作频率以使其彼此错开与所述预定值相应的值,一边使该其他的所述动作频率变动。
5.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,
基于与所述多个变换器分别对应的多个载波信号(CRA、CRB)和与所述多个变换器分别对应的多个控制指令(170A、170B)的比较结果,控制所述多个变换器的动作,
所述控制部,通过控制所述多个载波信号来控制所述多个变换器的动作频率。
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