CN105471359B - 车辆控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆控制装置。车辆控制装置包括感测电机的转子的旋转角的旋转角传感器，以及控制电机的控制装置。当控制装置控制电机并且检测到车辆有碰撞时，控制装置基于从旋转角传感器获得的旋转角来确定切换模式，以切换驱动电机的逆变器的切换装置，以使q轴电流为零并且还使d轴电流流通，并且一旦已经确定切换模式，则无论什么旋转角可能被旋转角传感器感测到，所确定的切换模式都被应用来使连接到电机的逆变器的平滑电容器的电荷放电。如果旋转角传感器已失效，则这允许平滑电容器的电荷被放电。

Description

车辆控制装置

本非临时申请基于在日本专利局于2014年9月25日提交的日本专利申请No.2014-195224，其整个内容从而通过引用并入。

技术领域

本发明涉及车辆控制装置，并且更具体地涉及被应用以在车辆有碰撞时在平滑电容器处使被存储在车辆中的电力放电的控制。

背景技术

电动车辆、混合动力车辆以及其它车辆被广泛地使用。这些车辆能够通过由电动机生成的驱动力来行驶。这样的车辆驱动电机通过从电池或类似的直流电源接收直流(dc)电压并且经由逆变器将所接收到的直流电压切换成交流(ac)电压的电源系统来驱动。这样的电源系统通常具有逆变器，其输入侧(或直流电压侧)设置有平滑电容器的。

日本专利特开No.2013-051755公开了一种具有作为驱动源安装的永磁同步电机的车辆控制装置。当车辆有碰撞时，即使在车辆有轮胎空转并且因此电机旋转的条件下，控制装置操作来迅速地使向电机供应交流电流的逆变器的平滑电容器的电荷放电，同时控制装置操作来使在电机中无意地生成的转矩最小化。

然而，日本专利特开No.2013-051755未讨论在感测电机的旋转角的旋转角传感器已失效的同时使平滑电容器的电荷放电，并且因此存在改进空间。

本发明已被提出来解决上述问题，并且设想了允许在旋转角传感器已失效的同时，使平滑电容器的电荷被放电的车辆控制装置。

发明内容

总之，本发明提供了一种车辆控制装置，其向安装在车辆中的电机提供用于生成转矩的q轴电流和生成磁场的d轴电流的电流控制值，以控制该电机，所述车辆控制装置包括：旋转角传感器，所述旋转角传感器感测电机的转子的旋转角；以及控制部，所述控制部基于由旋转角传感器感测到的旋转角来控制电机。当控制部控制电机，并且检测到车辆有碰撞时，控制部基于从旋转角传感器获得的旋转角来确定切换模式，来切换驱动电机的逆变器的切换装置，以将q轴电流为零并且还使d轴电流流通，并且一旦切换模式已经被确定，则无论什么旋转角可能被旋转角传感器感测到，该切换模式都被应用以使连接到电机的逆变器的平滑电容器的电荷放电。

因此，如果旋转角传感器已失效，并且车辆有碰撞，则仍然能够使平滑电容器的电荷放电。如果旋转角传感器适当地操作，则能够在电机无转矩情况下完成放电，并且即使旋转角传感器不适当地操作，也能够在电机的旋转被最小化情况下使放电电流流通。

优选地，电机是主要作为电动发电机操作的第一电动发动机。车辆还包括主要作为驱动车轮的第二电动发电机的电动机操作。控制部使电流流过第一电动发电机而不是第二电动发电机，以当车辆有碰撞时使平滑电容器的电荷放电。

这比经由第二电动发电机的放电更进一步减少电机的旋转。

优选地，当控制部检测到车辆有碰撞时，控制部存储由旋转角传感器感测到的旋转角，并且在所存储的旋转角被不变地应用作为用来控制电机的旋转角的情况下，通过生成电流控制值来使q轴电流为零并且使d轴电流流通，以固定切换模式。

因此，如果旋转角传感器已失效，并且车辆有碰撞，则仍然能够使平滑电容器的电荷放电。

优选地，控制部基于电压命令和旋转角传感器的输出来生成切换波形，用于切换逆变器的切换装置。控制部在检测到碰撞之前，反馈在电机电流与电流控制值之间的差以校正控制值，并且在检测到碰撞之后，控制部停止反馈所述差，并且不管旋转角传感器提供什么输出，控制部都向逆变器不变地输出与固定旋转角相对应的切换模式。

因此，如果旋转角传感器已失效，并且电机旋转，则能够防止电流反馈具有使放电电流不稳定的效果。

本发明因此允许平滑电容器的电荷在旋转角传感器失效的同时，在电机的旋转被最小化情况下被放电。

本发明的前面和其它目的、特征、方面以及优点从结合附图进行的本发明的以下具体实施方式将变得更加显而易见。

附图说明

图1是示出具有想起应用的本车辆控制装置的、作为示例示出的混合动力车辆的配置的框图。

图2是用于图示MGECU 142如何控制电机(或经由PWM控制的电流反馈)的功能框图。

图3示出永磁同步电机的电角与电机中生成的转矩之间的关系。

图4是示出在与-90°的电角相对应的位置处开始放电的状态的示意图。

图5是示出转子已旋转并且使旋转角变化到与90°的电角相对应的位置的状态的示意图。

图6是示出电动发电机MG1和MG2的旋转与发动机的旋转之间的关系的列线图。

图7是用于图示放电电流流动的条件的波形图。

图8是用于图示在第一实施例中由混合动力ECU 144和MGECU 142执行的放电过程的流程图。

图9是用于图示在第二实施例中放电电流流动的条件的波形图。

图10是用于图示在第二实施例中由混合动力ECU 144和MGECU 142执行的放电过程的流程图。

具体实施方式

将在下文中参考附图详细地描述本发明。在图中，同样地表示并且将不重复地描述相同或对应的部件。

第一实施例

图1是示出本车辆控制装置适用的作为示例示出的混合动力车辆的配置的框图。

参考图1，本车辆控制装置适用的混合动力车辆包括电池10、系统主继电器SMR1和系统主继电器SMR2、平滑电容器C1、气囊ECU17、电力控制部20、电动发电机MG1和MG2、发动机ENG、动力分配装置PSD以及控制装置140。控制装置140包括混合动力ECU 144和MG电子控制单元(MGECU)142。电动发电机MG1、电动发电机MG2以及发动机ENG经由动力分配装置PSD彼此联接。

MGECU 142和混合动力ECU 144各自被配置为具有并入在其中的中央处理单元(CPU)(未示出)和存储器(未示出)的电子控制单元(ECU)，并且MGECU 142和混合动力ECU144被配置成遵循存储在存储器中的映射和程序来使用由每个传感器感测到的值来执行操作过程。

电池10作为蓄电装置的代表性示例被示出，并且被配置为包括可再充电电池，诸如镍氢电池或锂离子电池。替换地，电池10可以用除可再充电电池以外的蓄电装置(诸如电双层电容器)代替。

系统主继电器SMR1和SMR2导通/切断从电池10到转换器110的供电路径。具体地，系统主继电器SMR1被连接在电池10的正电极与正电极总线101之间。系统主继电器SMR2被连接在电池10的负电极与负电极总线102之间。系统主继电器SMR1、SMR2随着响应于从混合动力ECU 144发出的信号SE被控制而接通/断开。

平滑电容器C1被连接在正电极总线101与负电极总线102之间，并且平滑在正电极总线101与负电极总线102之间引起的电压变化。电压传感器120感测跨越平滑电容器C1的电压VL并且向MGECU 142输出如感测到的电压VL。

尽管电动发电机MG1和MG2能够充当发电机和电动机两者，但是电动发电机MG1主要作为发电机操作并且电动发电机MG2主要作为电动机操作。

当电动发电机MG1和MG2在动力运行模式下操作时，电力控制部20操作来升高从电池10接收到的直流电压并且将经升压的直流电压切换成交流电压以可驱动地控制电动发电机MG1和MG2。

此外，当电动发电机MG1和MG2在再生制动操作中时，电力控制部20操作来将电动发电机MG1和MG2生成的交流电压切换成直流电压以对电池10进行充电。

电力控制部像将在下文中更具体地描述的那样被配置。

电力控制部20包括转换器110、平滑电容器C2以及与电动发电机MG1和MG2分别相对应的逆变器131和逆变器132。

作为一个示例，转换器110被配置为升压/降压斩波器电路，并且包括电抗器L1、功率半导体切换装置(在下文中还被简称为切换装置)Q1和Q2以及二极管D1和二极管D2。切换装置在此实施例中例如作为绝缘栅双极晶体管(IGBT)被实现。

转换器110在正电极总线101与正电极总线103之间执行双向直流电压转换。

平滑电容器C2被连接在正电极总线103与负电极总线102之间。平滑电容器C2平滑从转换器110输出的直流电压，并且将经平滑的直流电压供应到逆变器131、132。电压传感器122感测跨越平滑电容器C2的电压VH并且向MGECU 142输出感测到的电压VH。

逆变器131经由从发动机ENG的曲轴传递的运行转矩来接收由电动发电机MG1生成的电力，并且将它返回到转换器110。

逆变器131包括构成U相臂151的切换装置Q3和Q4、构成V相臂152的切换装置Q5和Q6以及构成W相臂153的切换装置Q7和Q8。此外，切换装置Q3-Q8在它们相应的集电极与发射极之间具有分别与其连接以使电流从它们相应的发射极流通到它们相应的集电极的反并联二极管D3-D8。切换装置Q3-Q8随着响应于从MGECU 142发出的切换控制信号PWMI1被控制而导通/截止或接通/断开。

电动发电机MG1是具有共同地连接到中性点的U相线圈、V相线圈和W相线圈的3相永磁电机。

电动发电机MG1、MG2具有分别与其附接以感测它们的转子的旋转位置的旋转角传感器161、162。旋转角传感器161、162被典型地配置为分解器。

逆变器132接收从转换器110输出的直流电压，将该直流电压切换成3相交流电压，并且将该3相交流电压输出到电动发电机MG2。此外，逆变器132将由电动发电机MGS随着再生制动被施加而生成的电力返回到转换器110。

逆变器132具有与逆变器131的内部配置类似的内部配置并且因此将未被详细地描述。逆变器132具有由切换装置构成的每个相臂，所述切换装置随着响应于从MGECU 142发出的切换控制信号PWMI2被控制而被切换。

和电动发电机MG1一样，电动发电机MG2是具有共同地连接到中性点的U相线圈、V相线圈和W相线圈的3相永磁电机。

混合动力ECU 144响应于正被操作的各种踏板等操作以为每个电动发电机MG1、MG2生成操作命令并且将该控制命令输出到MGECU 142以按需生成驱动力、电力等。操作命令包括用于许可/禁止每个电动发电机MG1、MG2的操作的指令、转矩控制值、旋转速度命令等。

MGECU 142基于由置放在电动发电机MG1处的电流传感器(未示出)感测并且接收到的每相的电机驱动电流的值以及由旋转角传感器161感测并且接收到的转子的旋转角的值，来经由反馈控制生成切换控制信号PWMI1。切换控制信号PWMI1控制切换装置Q3-Q8，使得被切换以使电动发电机MG1按照从混合动力ECU 144发出的操作命令操作。

此外，MGECU 142基于由置放在电动发电机MG2处的电流传感器(未示出)感测并且从接收到的每相的电机驱动电流的值以及如由旋转角传感器162感测并且接收到的电机的旋转角的值，来经由反馈控制生成切换控制信号PWMI2。切换控制信号PWMI2控制在逆变器132中对应于切换装置Q3-Q8的切换装置，使得被切换以使电动发电机MG2按照从混合动力ECU 144发出的操作命令操作。

此外，MGECU 142响应于从混合动力ECU 144发出的操作命令操作来计算用于高度高效地操作电动发电机MG1和MG2的电机工作电压的电压控制值，即，与逆变器131、132的直流侧电压相对应的直流电压VH。在正常操作中，转换器110使其占空比被前馈控制和/或反馈控制，使得直流电压VH和电压控制值匹配。

在本实施例中，指示感测到碰撞的信号被从气囊ECU 17发送到混合动力ECU 144。响应于该信号，混合动力ECU 144感测到混合动力车辆已经碰撞，并且混合动力ECU 144向MGECU 142输出放电请求。

正常地可旋转地控制电动发电机MG1的MGECU 142接收放电请求，并且作为响应控制电动发电机MG1以防止它旋转，同时MGECU 142通过经由电动发电机MG1的定子线圈来使放电电流流通而使平滑电容器C2的电荷放电。

在描述放电电流的通路如何被控制之前，将参考功能框图描述MGECU 142如何可旋转地控制电动发电机MG1。

图2是图示MGECU 142如何控制电机(或经由PWM控制控制电流反馈)的功能框图。注意，图2的框图中所描述的每个功能块可以由具有与该块相对应的功能的电路(硬件)配置或者可以通过MGECU 142按照先前设定的程序执行软件处理来实现。

参考图2，MGECU 142包括电流命令生成部210、坐标转换部220、250、减法部230、235、电压命令生成部240、PWM调制部260、载波控制部270、旋转频率计算部290以及电流采样部205。

电流采样部205响应于周期性地生成的采样指令而操作以对电流传感器24的输出进行采样，以获得V相和W相的感测电流值Iv和Iw。U相的电流值Iu被获得为Iu＝-(Iv+Iw)。替换地，可以进一步为U相提供电流传感器24，并且可以通过对从电流传感器24输出的值进行采样来获得U相的电流Iu。

在同步PWM控制中，电流采样指令与载波同步地生成。例如，在载波的每个半周期内发出电流采样指令。

MGECU 142被配置成按照使用经由电流采样部205获得的感测电流值Iu、Iv和Iw的控制计算来控制电动发电机MG1。

电流命令生成部210参考先前制备的表等来响应于电动发电机MG1的转矩控制值Trqcom而生成d轴电流控制值Idcom和q轴电流命令值Iqcom。

坐标转换部220使用由旋转角传感器161感测到的电动发电机MG1的旋转角θ来提供坐标转换(三相到两相的转换)，并且借此基于从电流采样部205接收到的感测电流值Iu、Iv、Iw来计算d轴电流Id和q轴电流Iq。

电压命令生成部240接收d轴电流与其控制值的偏差ΔId(即，ΔId＝Idcom-Id)和q轴电流与其控制值的偏差ΔIq(即，ΔIq＝Iqcom-Iq)。电压命令生成部240通过规定增益使d轴电流偏差ΔId和q轴电流偏差ΔIq经历比例加积分(PI)操作以获得控制偏差，并且按照该控制偏差生成d轴电压命令值Vd#和q轴电压命令值Vq#。

坐标转换部250使用电动发电机MG1的旋转角θ来提供坐标转换(从两相到三相)，并且借此将d轴电压命令值Vd#和q轴电压命令值Vq#转换成U相电压命令Vu、V相电压命令Vv以及W相电压命令Vw。

旋转频率计算部290基于旋转角传感器161的输出(即，旋转角θ)计算电动发电机MG1的旋转频率ωe。

载波控制部270基于由旋转频率计算部290计算出的旋转频率ωe和同步脉冲计数k来设定载波频率fc。注意，虽然同步脉冲计数k可以是固定值，但是可以取决于电动发电机MG1和/或逆变器131如何操作而变化地设定它。

载波控制部270基于同步脉冲计数k和如所计算出的旋转频率ωe来设定载波频率fc。同步PWM中的载波频率fc被设定为fc＝k·ωe。当电动发电机MG1是3相电机时，同步脉冲计数k被设定为3的倍数。

PWM调制部260按照由载波控制部270设定的载波频率fc来生成载波并且还按照从坐标转换部250接收到的相电压命令Vu、Vv以及Vw与载波之间的电压比较来为逆变器131生成切换控制信号PWMI1。响应于切换控制信号PWMI1，逆变器131使每相的上臂元件和下臂元件像被控制那样接通/断开，以对电动发电机MG1的每相施加伪正弦波电压。

MGECU 142从图1中所示出的混合动力ECU 144接收放电请求信号SD以使平滑电容器C1和C2的电荷放电。混合动力ECU 144响应于从检测到车辆有碰撞的气囊ECU 17输出的信号而输出放电请求信号SD。此外，混合动力ECU 144响应于当用户结束驾驶车辆并且关掉点火钥匙或者执行类似操作时生成的信号IG而输出放电请求信号SD。

当接收到放电请求信号SD时，MGECU 142使电流流通到电动发电机MG1以使平滑电容器C1和C2的电荷放电。在这样做时，为了允许电机无转矩，电流命令生成部210响应于放电请求信号SD而操作以将电流控制值Iqcom设定为零并且将电流控制值Idcom设定为规定值。这允许电流在电动发电机MG1无转矩情况下流通通过电动发电机MG1。

在本文中，当旋转角传感器161正常地感测旋转角θ时，电动发电机MG1无转矩。然而，当旋转角传感器161已失效时，设定为零的电流控制值Iqcom可能未能防止电动发电机MG1具有转矩，因为坐标转换部250在θ具有不正确值情况下执行坐标转换。

因此，在本实施例中，MGECU 142提供有角度存储部200，并且当接收到放电请求信号SD时，存储旋转角传感器161在那时感测到的角度θ，并且向坐标转换部220、250提供所存储的角度，其被设定为固定角度θf。固定角度θf将是从0°到360°变动的任何值。当如此使旋转角固定并且旋转角传感器161正常地感测旋转角θ时，电动发电机MG1可能依旧无转矩。相反，如果旋转角传感器161已失效，则能够将在电动发电机MG1中生成的转矩减少至防止车辆具有显著移动的程度。将在下文中描述使旋转角固定的重要性。

图3示出永磁同步电机的电角与电机中生成的转矩之间的关系。图3呈现针对具有恒定值的电流所呈现的转矩曲线。转子的感测角度用作基准，并且当在与电角90°相对应的位置处使放电电流流通时(即，当q轴电流为零并且使d轴电流流通以提供放电时)，未生成转矩。当在与电角0°相对应的位置处使放电电流流通时，q轴电流将流动并且生成了转矩。

当旋转角传感器161正常地操作时，能够在与电角90°(或仅仅d轴电流)相对应的位置处准确地完成放电。然而，当旋转角传感器161已失效时，不知道放电实际上在哪一个电角下完成。

然而，在无论哪个电角下可以使电流流通，转矩将在-90°和90°处为零，如图3中所示。因此，如果放电是在转矩不为零的位置处完成的，并且电机使转子旋转，则转矩将在-90°和90°处为零。因此，转子最大仅从-90°旋转到90°，或旋转180°。例如对于4极对电机来说，180°的电角对应于45°的机械角。如果放电是通过直接链接到驱动轴的电动发电机MG2完成的，则车辆仅按照大约2cm的量移动，但是该量或多或少随着齿轮比而变化。

当旋转角传感器已失效并且输出错误的角度时，经由固定电角提供放电允许转子——如果旋转——具有受限的旋转角，如将在下文中参考示意图所描述的。

假定了旋转角传感器已失效并且MGECU已将与正确值相差180°的值识别为转子的当前旋转角。在那种情况下，在与电角-90°相对应的位置处开始放电。换句话说，虽然磁场旨在为在与电角90°相对应的位置处生成的(由于无转矩)，但是实际上，在旋转角传感器已失效情况下，磁场在与电角-90°相对应的位置处被生成。

图4是示出在与电角-90°相对应的位置处开始放电的状态的示意图。图5是示出转子已旋转并且使旋转角变化到与电角90°相对应的位置的状态的示意图。图4和图5示出在转子R外面的定子S。在定子S外面示出了N磁极M1和S磁极M2以示意性地表示在定子处生成的磁场。尽管在图4中电流流通通过定子S的定子线圈以使q轴电流为零并且将d轴电流带到规定值，但是转子R的旋转角被识别有180°偏移，并且因此，已经生成磁场以推开转子R的N极和S极。

在图4中，N磁极M1和转子R的N极彼此推开并且S磁极M2和转子R的S极彼此推开，以及转子R在由箭头指示的方向上旋转。

在本文中，如果存储并且固定了旋转角传感器的旋转角θ，则由定子S生成的磁场也不旋转并且保持固定。因此，如果转子R从图4位置旋转了电角180°并且假定该位置对应于电角90°，如图5中所示，则在定子处生成的磁场与图4中所示出的相同。在与电角90°相对应的位置处，转矩为零，并且转子在图5中所示出的位置处停止而不再旋转。

也就是说，当定子S已借此使在位置上且在大小上固定的电流流通并且放电是在电角-90°附近完成的(参见图4)时，转子R旋转，然而，它在原理上不会旋转超过电角90°(参见图5)。

此外，在本实施例中，使放电电流流通到电动发电机MG1而不是直接链接到驱动轴的电动发电机MG2，并且这进一步减少车辆的驱动轴的旋转。

图6是示出电动发电机MG1和MG2的旋转与发动机的旋转之间的关系的列线图。图1中所示出的动力分配装置PSD是包括太阳齿轮、环形齿轮和行星齿轮架的行星齿轮机构。电动发电机MG1、电动发电机MG2以及发动机ENG使它们相应的旋转轴分别连接到太阳齿轮、环形齿轮以及行星齿轮架。注意，电动发电机MG2使它的旋转轴连接到通过链条或齿轮来驱动车辆的驱动车轮的驱动轴。它们的旋转速度在如图6中所示出的直线上对齐。

在下文中将讨论使放电电流流通并且生成了转矩以及这个转矩使电动发电机MG1的旋转轴在负方向上旋转了X°的情况。如果发动机不在旋转，并且行星齿轮有齿轮比ρ，其中0<ρ<1并且典型地ρ＝0.5，则电动发电机MG2的旋转轴有ρX°的旋转角。当考虑发动机的反向旋转时，电动发电机MG2的旋转轴有(ρX–α)°的旋转角，其是小于ρX°的角度。

也就是说，当使放电电流在电角固定情况下流通到电动发电机MG2时，电机仅旋转电角180°，并且如果电机是4极对电机，则它将旋转机械角45°，并且车辆仅移动例如大约2cm。此外，由于行星齿轮具有设定为小于1的齿轮比ρ，经由电动发电机MG1而不是电动发电机MG2放电允许车辆使驱动轴旋转进一步减少的角度。因此，能够进一步将车辆在放电完成并且因此生成了转矩时通过的距离减少至例如小于2cm。

图7是用于图示放电电流流动的条件的波形图。参考图1和图7，在时间t1之前不开始放电，并且平滑电容器C2有600V的电压VH。在时间t1处，感测到车辆有碰撞，并且关闭系统主继电器SMR1和SMR2，并且其后，使平滑电容器C1、C2的电荷放电开始。在时间t1-t2内，逆变器131被控制以允许电动发电机MG1的U相线圈、V相线圈以及W相线圈分别具有借此流通通过的正电流Iu、负电流Iv以及负电流Iw。

U相线圈、V相线圈以及W相线圈各自使一端连接到中性点并且因此Iu+Iv+Iw＝0，并且如果Iu＝1，则切换装置Q3、Q6、Q8使它们的切换占空比被控制为提供Iw＝Iv＝-0.5。

结果，在时间t1-t2内，电压VH从600V降低至0V，并且放电在时间t2处完成。

图8是用于图示在第一实施例中由混合动力ECU 144和MGECU 142执行的放电过程的流程图。这个过程在固定时间段的每个处理周期内被执行。

参考图1和图8，过程开始，并且在步骤S1中确定车辆是否有碰撞。气囊ECU 17监测车辆是否有碰撞，并且如果是的话，则气囊ECU 17发送指示碰撞的信号。取决于是否接收到指示碰撞的信号，混合动力ECU 144和MGECU 142确定车辆是否有碰撞。

如果在步骤S1中确定了车辆没有碰撞(在S1中否)，则控制进行到步骤S8。相反，如果确定了车辆有碰撞(在S1中是)，则控制进行到步骤S2。在步骤S2中，混合动力ECU 144和MGECU 142停止发动机ENG，并且关闭系统主继电器SMR1和SMR2。

随后，在步骤S3中，电动发电机MG1和MG2被控制为停止旋转。例如，在图1中，逆变器131使下臂(即，切换装置Q4、Q6、Q8)断开并且使上臂(即，切换装置Q3、Q5、Q7)同时接通以针对电动发电机MG1的旋转来增加阻力。相反，逆变器131可以使上臂(即，切换装置Q3、Q5、Q7)断开并且使下臂(即，切换装置Q4、Q6、Q8)同时接通。也类似地控制逆变器132。

随后在步骤S4中确定了是否已经发出放电请求。当感测到车辆有碰撞时、车辆驻车并且用户关掉点火钥匙等，混合动力ECU 144将放电请求设定为ON(开)状态。放电请求被从混合动力ECU 144发送到MGECU 142。

在步骤S4中，如果确定了放电请求不处于开状态(在S4中否)，则控制进行到步骤S8。相反，如果确定放电请求处于开状态(在S4中是)，则控制进行到步骤S5。

在步骤S5中，确定上一次(或在紧接在前的处理周期中)放电请求是否有OFF(关)值。如果是的话(在S5中是)，则控制进行到步骤S6。在该情况下，确定放电请求已经从关转变为开。在步骤S6中，存储由旋转角传感器161当前感测到的电角θ。当所存储的电角被表示为θf时，然后，在步骤S7中基于被固定的电角θf，q轴电流Iq被设定成等于0，并且在该条件下，在MG1中完成放电以使如所规定的d轴电流流通作为放电电流。

如果在步骤S5中确定了上一次放电请求不具有OFF(关)值(在S5中否)，则电角已经被固定为θf，并且因此，控制不进行到步骤S6而替代地进行到步骤S7。

因此，根据本实施例中所提供的控制，当旋转角传感器161适当地操作时，使放电电流流通通过电动发电机MG1而不生成转矩，并且如果旋转角传感器161已失效，则电动发电机MG1可能无连续地生成的转矩并且因此仅旋转有限的旋转角。在这种情况下，特别地，不必要取决于旋转角传感器161是否已失效而改变过程。

第二实施例

在第一实施例中，当车辆有碰撞时，控制被应用使得由旋转角传感器161感测到的角度θ被存储一次，并且在那之后，存储的电角θf作为用来控制电机的旋转角被不变地应用并且在该条件下使放电电流流通通过电动发电机MG1。

然而，即使固定电角θf被应用于对放电电流的控制，也可能干扰电流值，因为电流反馈是在电动发电机MG1使转子旋转并且定子线圈使偏离目标值的电流借此流通通过的情况下应用的。

更具体地，图2中所示出的电流传感器24监测流通通过电动发电机MG1的定子线圈的电流，并且电流控制值是经由电流采样部205和坐标转换部220通过反馈路径来校正的。因此，即使电流控制值被设定成提供Iq＝0，控制值也可以变化。这是因为Iq偏离零，并且因此，当电动发电机MG1使转子旋转时可以将控制值校正为零。

因此，在第二实施例中，当检测到碰撞并且旋转角传感器161感测到角度θ，并且据此一旦已经为逆变器132确定切换模式以使放电电流流通时，该切换模式就被固定。例如，图2的角度存储部200可以使存储在其中的角度固定，并且电压命令生成部240可以生成固定电压命令Vd#和固定电压命令Vq#，或者例如坐标转换部250可以使其输出(Vu、Vv、Vw)固定。

图9是用于图示在第二实施例中放电电流流动的条件的波形图。参考图1和图9，在时间t11之前不开始放电，并且平滑电容器C2有600V的电压VH。在时间t11处，感测到车辆有碰撞，并且关闭系统主继电器SMR1和SMR2，并且其后，使平滑电容器C1、C2的电荷放电开始。在时间t11-t15内，逆变器131被控制为使得在电动发电机MG1中的U相线圈、V相线圈以及W相线圈分别具有借此流通通过的正电流Iu、负电流Iv以及负电流Iw。

U相线圈、V相线圈以及W相线圈各自使一端连接到中性点并且因此Iu+Iv+Iw＝0，并且如果Iu＝1，则切换装置Q3、Q6、Q8使它们的切换占空比被控制成提供Iw＝Iv＝-0.5。

U相IGBT(或切换装置Q3、Q4)重复地在时段t12-t13、t13-t14以及t14-t15内按照具有对应于Iu的占空比的模式切换。类似地，V相IGBT(或切换装置Q5、Q6)按照具有对应于Iv的占空比的模式切换，并且W相IGBT(或切换装置Q7、Q8)按照具有对应于Iw的占空比的模式切换。

注意，图9切换模式波形简单地表示各相的相应占空比并且不表示确切的切换定时。

在第二实施例中，切换装置按照固定的模式切换，而不管旋转角传感器161和电流传感器24感测到什么值。

结果，即使当车辆通过内力、外力等使车轮旋转时，也能够以稳定方式控制放电。

图10是用于图示在第二实施例中由混合动力ECU 144和MGECU 142执行的放电过程的流程图。这个过程在固定时间段的每个处理周期内被执行。

参考图1和图10，过程具有与参考图8在第一实施例中所描述的那些步骤相同的步骤S1-S5，并且将不重复地描述这些步骤。

在第二实施例中，当在步骤S5中确定上一次放电请求具有OFF(关)值(在S5中是)时，控制进行到步骤S6A。在该情况下，确定放电请求已经从关转变为开。在步骤S6A中，与由旋转角传感器161当前感测到的电角θ相对应的切换模式被固定。

例如，图2的角度存储部200使存储在其中的角度固定为固定角度θf，如已经在第一实施例中所描述的，并且此外，电压命令生成部240可以仅生成固定电压命令Vd#和Vq#以防止用于提供校正的电流反馈操作。此外，例如，角度可能不是固定的，并且坐标转换部250可以替代地使它的输出(Vu、Vv、Vw)固定。

然后，在步骤S7A中，在应用这个固定切换模式情况下使q轴电流Iq为零，并且在该条件下，逆变器131被切换以使规定值的d轴电流Id流通作为放电电流，以在MG1处提供放电。

第二实施例允许比第一实施例更稳定地控制放电。

最后，将再次参考附图以概括第一和第二实施例。参考图1，第一和第二实施例提供了车辆控制装置，所述车辆控制装置包括感测电机的转子的旋转角的旋转角传感器161，以及基于由旋转角传感器161感测到的旋转角来控制电机的控制装置140。当控制装置140控制电机并且检测到车辆有碰撞时，控制装置140基于从旋转角传感器161获得的旋转角来确定切换模式，来切换驱动电机的逆变器的切换装置，以使q轴电流为零并且还使d轴电流流通，并且一旦已经确定切换模式，然后，无论什么旋转角可能被旋转角传感器感测到，所确定的切换模式被应用来继续切换切换装置，以使连接到电机的逆变器的平滑电容器C1、C2的电荷放电。

如果旋转角传感器161已失效，并且车辆有碰撞，则仍然能够使平滑电容器C1、C2放电。如果旋转角传感器161适当地操作，则放电能够完成而不在电机中生成转矩，并且即使旋转角传感器161不适当地操作，也能够在电机的旋转被最小化情况下使放电电流流通。

虽然如上面所描述地控制的电机可以是电动发电机MG2，但是它优选地是主要作为发电机操作的电动发电机MG1。车辆还包括主要作为电动机操作以驱动车轮的第二电动发电机。控制装置140使电流流过电动发电机MG1而不是电动发电机MG2，以在车辆有碰撞时使平滑电容器的电荷放电。

如已经参考图6所描述的，这进一步将电机的旋转(或车辆的移动)减少为小于经由电动发电机MG2的放电。

优选地，如已经参考图2在第一实施例中所指示的，当控制装置140检测到车辆有碰撞时，控制装置140存储由旋转角传感器161感测到的旋转角θ，并且在所存储的旋转角θf被不变地应用作为用来控制电机的旋转角的情况下，通过生成电流控制值以使q轴电流为零并且使d轴电流流通，来使切换模式固定。

如果旋转角传感器161已失效，并且车辆有碰撞，则仍然能够使平滑电容器C1、C2放电。

优选地，如已经在第二实施例中所指示的，控制装置140基于电压命令和旋转角传感器的输出来生成用于切换逆变器的切换装置的切换波形。控制装置140在检测到碰撞之前，反馈电机电流与电流控制值之间的差以校正控制值，并且如图9和图10中所示，在检测到碰撞之后，控制装置140停止反馈所述差，并且不管旋转角传感器161的输出如何，控制装置140向逆变器131不变地输出与固定旋转角相对应的切换模式。

如果旋转角传感器161已失效，并且电机旋转，则能够防止电流反馈具有使放电电流不稳定的效果。

应该理解，已经仅出于图示的目的并且在任何方面以非限制性方式描述了本文中所公开的实施例。本发明的范围由权利要求的术语而不是以上描述限定，并且在相当于权利要求的术语的意义和范围内旨在包括任何修改。

Claims (3)

1.一种车辆控制装置，所述车辆控制装置向安装在车辆中的电机提供用于生成转矩的q轴电流和生成磁场的d轴电流的电流控制值，以控制所述电机，所述车辆控制装置包括：

旋转角传感器，所述旋转角传感器感测所述电机的转子的旋转角；以及

控制部，所述控制部基于由所述旋转角传感器感测到的所述旋转角来控制所述电机，当所述控制部控制所述电机并且检测到所述车辆有碰撞时，所述控制部基于从所述旋转角传感器获得的所述旋转角确定切换模式，来切换驱动所述电机的逆变器的切换装置，以使所述q轴电流为零并且还使所述d轴电流流通，并且一旦所述切换模式已经被确定，则无论什么旋转角被所述旋转角传感器感测到，所述切换模式都被应用以使连接到所述电机的所述逆变器的平滑电容器的电荷放电，

其中：

所述电机是主要作为发电机操作的第一电动发电机；

所述车辆进一步包括：

主要作为驱动车轮的电动机操作的第二电动发电机；

发动机；以及

行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括太阳齿轮、环形齿轮和行星齿轮架，所述第一电动发电机、所述第二电动发电机和所述发动机的相应的旋转轴分别连接到所述太阳齿轮、所述环形齿轮和所述行星齿轮架；

其中，所述行星齿轮机构被配置成，如果所述发动机不在旋转，则所述第一电动发电机的旋转速度与所述第二电动发电机的旋转速度的比例是1：ρ，其中0<ρ<1，

所述控制部使电流流过所述第一电动发电机，而不是所述第二电动发电机，以当所述车辆有碰撞时使所述平滑电容器的电荷放电。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，当所述控制部检测到所述车辆有碰撞时，所述控制部存储由所述旋转角传感器感测到的旋转角，并且在所存储的旋转角被不变地应用作为用于控制所述电机的旋转角的情况下，通过生成所述电流控制值以使所述q轴电流为零并且使所述d轴电流流通，来固定所述切换模式。

3.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中：

所述控制部基于电压命令和所述旋转角传感器的输出来生成用于切换所述逆变器的所述切换装置的切换波形；并且

所述控制部在检测到碰撞之前，反馈在电机电流与所述电流控制值之间的差以校正控制值，并且在所述碰撞被检测到之后，所述控制部停止反馈所述差，并且不管所述旋转角传感器提供什么输出，所述控制部都向所述逆变器不变地输出与固定的旋转角相对应的切换模式。