CN105705368A - 车辆控制设备 - Google Patents

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新见嘉崇
冈村贤树
洪远龄
矢口英明
森崎启介
及部七郎斋
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Abstract

一种车辆控制设备(100)具有上控制装置(17b)和下控制装置(17a)。上控制装置具有:第一判定装置(172),其被配置成判定三相AC电动机(MG2)的转速是否小于或等于预定阈值,以及可停止车辆的停止操作是否被执行;第二判定装置(172),其被配置成如果判定三相AC电动机的转速小于或等于预定阈值并且执行停止操作,则判定车辆停止;以及命令装置(172),其被配置成如果判定车辆停止,则输出用于将电力转换器(13)的状态设定为特定状态的特定控制命令。在从特定控制命令的接收起经过预定期间之后,下控制装置控制电力转换器处于特定状态。

Description

车辆控制设备
技术领域
本发明涉及例如被配置成控制具有电动机的车辆的车辆控制设备。
背景技术
近期,具有电动机(或所谓的电机)的车辆受到关注。作为如上所述具有电动机的车辆的示例,公知存在具有电动机和内燃发动机两者的混合动力车辆(例如参考专利文献1)。
专利文献1公开了一种技术,其中如果内燃发动机的转速小于如上所述的混合动力车辆中的预定转速,则执行电动机的三相短路控制,以停止早期阶段处的内燃发动机的旋转。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开No.2006-288051
发明内容
本发明要解决的主题
附带地,如果执行三相短路控制,则在高车速区域(即在其中电动机的转速为高的区域)中生成作为电动机的制动力的充分转矩;然而,电动机不能在低车速区域中或在车辆的停止期间(即在其中电动机的转速极低或为零的区域中)旋转,导致几乎为零(或完全为零)的旋转,并且电动机的输出转矩变为零。因此,例如,如果在电动机的转矩不为零的情况下,在执行三相短路控制之后车辆立即停止,则电动机的转矩突然降低,并且对车辆驾驶员带来转矩下降的感觉,这是技术上的问题。
将以上描述示例化为由本发明解决的主题或问题的一个示例。因此,本发明的目的是提供被配置成防止在三相短路控制期间发生转矩下降感觉的一种车辆控制设备。
用于解决主题的方式
本发明的上述目的可由被配置成控制车辆的车辆控制设备来实现,车辆具有:三相交流(AC)电动机,其被配置成以与车辆的驱动轴的转速同步的转速来驱动;以及电力转换器,其包括用于三相AC电动机的相应三相的第一开关元件和第二开关元件,每个第一开关元件和每个第二开关元件串联连接,电力转换器被配置成将供应给三相AC电动机的电力从直流(DC)电力转换为AC电力,该车辆控制设备具有:上控制装置,其被配置成输出用于控制三相AC电动机的操作的指令;以及下控制装置,其被配置成通过根据从上控制装置输出的指令来控制电力转换器的状态,从而控制三相AC电动机的操作,其中该上控制装置具有:第一判定装置,其被配置成判定三相AC电动机的转速是否小于或等于预定阈值,以及可停止车辆的停止操作是否执行;第二判定装置,其被配置成如果第一判定装置判定三相AC电动机的转速小于或等于预定阈值并且执行停止操作,则判定车辆停止;以及指令装置,其被配置成如果第二判定装置判定车辆停止,则向下控制装置输出用于将电力转换器的状态设定为特定状态的特定控制指令,在该特定状态中第一开关元件和第二开关元件中的一种开关元件中的所有开关元件断开,以及第一开关元件和第二开关元件中的另一种开关元件中的至少一个开关元件接通,以及在从特定控制指令的接收起的预定期间经过之后,下控制装置控制电力转换器处于特定状态中。
根据本发明的车辆控制设备,可控制具有三相AC电动机的车辆。设置三相AC电动机以使得三相AC电动机的转速与车辆的驱动轴的转速同步。此处,“其中三相AC电动机的转速与驱动轴的转速同步的状态”是指其中三相AC电动机的转速与驱动轴的转速具有相关性的状态。通常,“其中三相AC电动机的转速与驱动轴的转速同步的状态”是指其中三相AC电动机的转速与驱动轴的转速成比例的状态(即其中三相AC电动机的转速×K(其中K是任意常数)=驱动轴的转速的状态)。“其中三相AC电动机的转速与驱动轴的转速同步的状态”可通过将三相AC电动机的旋转轴与驱动轴直接耦接来实现。作为替代,“其中三相AC电动机的转速与驱动轴的转速同步的状态”可通过将三相AC电动机的旋转轴经由一些机械机构(例如减速齿轮机构)与驱动轴间接耦接来实现。
此外,三相AC电动机通过使用从电力转换器供应的电力(即AC电力)来驱动。为了向三相AC电动机供应电力,电力转换器具有用于三相AC电动机的相应三相的第一开关元件(例如,在电源的高电压侧端子与三相AC电动机之间电连接的开关元件)和第二开关元件(例如,在电源的低电压侧端子与三相AC电动机之间电连接的开关元件),其中每个第一开关元件和每个第二开关元件串联连接。换言之,电力转换器具有设置在U相中的第一和第二开关元件,设置在V相中的第一和第二开关元件,以及设置在W相中的第一和第二开关元件。
本发明的车辆控制设备具有上控制装置和下控制装置作为主要构成。例如,上控制装置被配置成作为被配置成控制整个车辆操作的上电子控制单元(ECU),并且被配置成向下控制装置输出用于控制三相AC电动机的操作的指令。此外,上控制装置可以被配置成输出用于除三相AC电动机之外的车辆部分的指令。另一方面,下控制装置被配置为只用于三相AC电动机的ECU,并通过控制根据从上控制装置输出的指令来控制电力转换器的状态。
根据如上所述的上控制装置和下控制装置,例如,如果控制三相AC电动机的操作,则首先,将用于控制三相AC电动机的操作的指令(例如,指令转矩值等)从上控制装置输出到下控制装置。然后,接收指令的下控制装置根据指令而控制电力转换器的状态。因此,控制对三相AC电动机的电力供应,并且实际控制三相AC电动机的操作。
本发明的上控制装置具有第一判定装置和第二判定装置,用于判定具有三相AC电动机的车辆是否停止。
第一判定装置基于三相AC电动机的转速而执行判定操作。具体地,第一判定装置判定三相AC电动机的转速是否小于或等于预定阈值。此外,第一判定装置执行基于可停止车辆的停止操作的存在或不存在的判定操作。具体地,第一判定装置判定是否执行可停止车辆的停止操作。
第二判定装置基于第一判定装置的判定结果,判定车辆是否停止。具体地,如果第一判定装置判定三相AC电动机的转速小于或等于预定阈值并且执行停止操作,则第二判定装置判定车辆停止。另一方面,如果第一判定装置判定三相AC电动机的转速不小于或等于预定阈值,则第二判定装置可判定车辆不停止。以相同的方式,如果第一判定装置判定不执行停止操作,则第二判定装置可判定车辆不停止。
根据上述的第一判定装置和第二判定装置,可以不仅基于三相AC电动机的转速,而且基于停止操作的存在或不存在,判定车辆是否已停止。因此,与被配置成如果内燃发动机的转速小于或等于预定阈值则判定车辆停止的第一比较例的车辆控制设备相比,本发明的车辆控制设备可相对准确地判定车辆是否已停止,其中内燃发动机的转速的检测准确性可以比三相AC电动机的转速的检测准确性更低。此外,与被配置成如果三相AC电动机的转速小于或等于预定阈值则判定车辆停止的第二比较例中的车辆控制设备相比,本发明的车辆控制设备可相对准确地判定车辆是否已停止,而无需判定是否执行了停止操作。
第二判定装置可基于在第一判定装置判定三相AC电动机的转速小于或等于预定阈值并且执行停止操作的状态中的持续时间,判定车辆是否停止。换句话说,如果持续时间大于或等于预定期间,则第二判定装置可判定车辆停止。根据如上所述的判定,第二判定装置可更准确地判定车辆是否停止。特别地,例如即使三相AC电动机的转速受到摆动(hunting)(或不固定,或改变),第二判定装置也可更准确地判定车辆是否已停止。
此外,在本发明中,上控制装置具有被配置成输出用于控制三相AC电动机的操作(即用于控制电力转换器的状态)的指令的指令装置。如果第二判定装置判定车辆停止,则指令装置向下控制装置输出用于控制电力转换器的状态的特定状态(通常要被固定在特定状态中)的特定控制指令。在此,“特定状态”是一种其中第一开关元件和第二开关元件中的一种开关元件中的所有开关元件关断(或处于断开状态),并且第一开关元件和第二开关元件中的另一种开关元件中的至少一个开关元件接通(或处于连接状态)的状态。
另一方面,如果接收从上控制装置输出的特定控制指令,则本发明的下控制装置控制电力转换器处于特定状态(以下,根据情况需要称为“三相短路控制”)。通过将电力转换器设定为特定状态,可以对三相AC电动机生成制动力,并且例如可以优选地执行车辆的停止控制。在具有除本发明的三相AC电动机之外的另一个三相AC电动机的车辆中,对应于另一个三相AC电动机的电力转换器同样可以被控制为处于特定状态中。
然而特别地,本发明的下控制装置在从特定控制指令的接收起经过预定期间之后执行三相短路控制。换句话说,下控制装置在特定控制指令的接收之后不立即控制电力转换器处于特定状态中,而是等待预定期间来控制电力转换器处于特定状态中。
在此,如果执行三相短路控制,则在高的车速区域中(例如在其中三相AC电动机的转速为高的区域中)生成用于获得制动力的充足的转矩;然而,三相AC电动机不能在低的车速区域中或在车辆的停止期间(即在其中电动机的转速极低或为零的区域中)旋转,导致几乎为零(或完全为零)的旋转,并且三相AC电动机的输出转矩变为零。因此,例如,如果在三相AC电动机的转矩不为零的情况下,在实现电力转换器的特定状态之后车辆立即停止,则三相AC电动机的转矩突然下降,并且给予车辆驾驶员转矩下降的感觉。
特别地,如果提出如本发明的两个控制装置(即上控制装置和下控制装置),即使从上控制装置给出用于设定三相AC电动机的转矩为零的指令,但是由于在上控制装置和下控制装置之间的通信延迟、滤波器的平滑或模糊效应等,可能存在其中来自三相AC电动机的下控制装置的指令转矩为零的一些情况。因此,即使上控制装置的指令转矩为零,三相AC电动机的实际转矩可能不为零。因此,在特定的控制指令的接收之后立即实现特定状态很有可能导致如上所述的转矩下降的感觉。
然而在本发明中,如上所述,在从特定控制指令的接收起经过预定期间之后执行三相短路控制。换句话说,在三相AC电动机的转矩实际变为零之后,实现电力转换器的特定状态。换种方式,将本发明的“预定期间”设定为从当特定的控制指令从上控制装置输出时到三相AC电动机的转矩实际变为零时的期间(或来自下控制装置的指令转矩变为零)。例如鉴于在上控制装置和下控制装置之间的通信延迟的长度、滤波器特性等,从理论上、实验上或经验上可以得到并且设定预定期间。
如以上所解释的,根据本发明的车辆控制装置,可以通过在从特定控制指令起经过预定期间之后执行三相短路控制,防止发生转矩下降的感觉。因此,可以优选执行停止控制,而不降低驾驶性能。
在本发明的车辆控制设备的一个方面,其中下控制装置执行控制以在特定控制指令的接收之后设定三相AC电动机的转矩为零,并且然后执行控制以将电力转换器设定处于特定状态中。
根据该方面,在三相AC电动机的转矩被实际设定为零之后,执行三相短路控制。换句话说,除非控制三相AC电动机的转矩为零,否则不执行三相短路控制。因此,可以确定地避免由在三相AC电动机的转矩不为零的状态中实施三相短路控制而导致的转矩下降的感觉的发生。
在一方面,其中执行将三相AC电动机的转矩设定为零的控制,并且然后执行将电力转换器设定为特定状态的控制,如上所述,该下控制装置可以具有被配置成独立于上控制装置的指令而执行用于增加电动机转矩的附加控制的附加控制装置,并且如果接收到特定控制指令,则附加控制装置可以停止附加控制直到设定电力转换器处于特定状态的控制。
在该情况下,例如鉴于干扰的影响等,即使从上控制装置输出用于设定三相AC电动机的转矩为零的指令,由用于三相AC电动机的转矩的附加控制装置的附加控制(即用于改变电动机的转矩指令值的控制)也被执行。如上所述的附加控制的实施可导致如下情况:其中即使上控制装置的指令转矩为零,下控制装置的指令转矩也不为零。
特别地,在该方面,如果从上控制装置输出特定的控制指令,则如上所述的附加控制停止。因此,即使在其中附加控制通常被判定为要执行的情况下,如果输出特定的控制指令,则不执行附加控制。因此,在特定的控制指令的输出之后,下控制装置的指令转矩可以确定地接近零。以这种方式,由于无论特定控制指令的输出,下控制装置的指令转矩均不变为零,则可以避免其中不能执行三相短路控制的状态。
本发明的操作和其它优点将从以下解释的实施例中变得更加显而易见。
附图说明
图1是示出第一实施例中的车辆配置的方框图。
图2是示出第一实施例中的停止判定操作的流程的流程图。
图3是示出车辆的转速、制动器踏板压力值、停止判定条件的成立或不成立,以及停止判定结果的时序图。
图4是示出当第一实施例中的车辆停止时在转矩指令值和实际转矩中的变化的流程图。
图5是示出当第一比较例中的车辆停止时在转矩指令值和实际转矩中的变化的流程图。
图6是示出第二实施例中的停止判定操作的流程的流程图。
图7是示出当第二实施例中的车辆停止时在转矩指令值和实际转矩中的变化的流程图。
图8是示出当第二比较例中的车辆停止时在转矩指令值中的变化的流程图。
图9是示出当第三实施例中的车辆停止时在转矩指令值中的变化的流程图。
图10是示出第四实施例中的车辆配置的方框图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图来描述本发明的车辆控制设备的实施例。
(1)第一实施例
首先,参考图1至图5,将解释第一实施例。
(1-1)在第一实施例中的车辆配置
首先,参考图1,将解释在第一实施例中的车辆1的配置。图1是示出在第一实施例中的车辆配置的方框图。
如在图1中所示,车辆1具有直流(DC)电源11、平滑电容器12、作为“电力转换器”的一个特定示例的逆变器13、作为“三相交流(AC)电动机”的一个特定示例的电动发电机MG2、旋转角传感器14、驱动轴15、驱动轮16、作为“下控制装置”的一个特定示例的MG-ECU17a和作为“上控制装置”的一个特定示例的PM-ECU17b,以及制动传感器18和漏电检测器19。
DC电源11是可充电的蓄电设备。作为DC电源11的示例,例如例示了二次电池(例如镍氢电池、锂离子电池等)、电容器(例如电双层电容器、大容量电容器等)。
平滑电容器12是在DC电源11的正线和DC电源11的负线之间连接的电压平滑电容器。
逆变器13将从DC电源11供应的DC电力(或DC电压)转换为AC电力(或三相AC电压)。为了将DC电力(或DC电压)转换为AC电力(或三相AC电压),逆变器13具有包括p侧开关元件Q1和n侧开关元件Q2的U相臂,包括p侧开关元件Q3和n侧开关元件Q4的V相臂,以及包括p侧开关元件Q5和n侧开关元件Q6的W相臂。针对逆变器13设置的臂中的每一个臂在正线和负线之间并联连接。p侧开关元件Q1和n侧开关元件Q2在正线和负线之间串联连接。这应同样适用于p侧开关元件Q3和n侧开关元件Q4,以及p侧开关元件Q5和n侧开关元件Q6。整流器二极管D1被连接到p侧开关元件Q,其中整流器二极管D1被配置成使电流从p侧开关元件Q1的发射极端子流动至p侧开关元件Q1的集电极端子。以相同的方式,整流器二极管D2至整流器二极管D6分别连接到n侧开关元件Q2至n侧开关元件Q6。在逆变器13的每一个相臂的上侧臂(即每一个p侧开关元件)和下侧臂(即每一个n侧开关元件)之间的中间点连接到电动发电机MG2的每一个线圈。因此,将作为由逆变器13的转换操作的结果而生成的AC电力(或三相AC电压)供应到电动发电机MG2。
电动发电机MG2是三相AC电动发电机。驱动电动发电机MG2以生成用于行驶车辆1所需的转矩。由电动发电机MG2生成的转矩经由与电动发电机MG2的旋转轴机械耦接的驱动轴15而传递至驱动轮16。当车辆1被制动时,电动发电机MG2可以执行电力再生(或电力生成)。
旋转角传感器14检测电动发电机MG2的转速Ne2(即电动发电机MG2的旋转轴的转速)。旋转角传感器14优选直接检测电动发电机MG2的转速Ne2。作为如上所述的旋转角传感器14的一个示例,例示出诸如例如旋转编码器的解析器。旋转角传感器14优选地输出检测的转速Ne2到MG-ECU17a。
MG-ECU17a是用于控制电动发电机MG2和逆变器13的电子控制单元,并根据来自PM-ECU17b的指令执行控制。MG-ECU17a具有逆变器控制部171,作为物理的、逻辑的或功能性处理块。
逆变器控制部171是用于控制逆变器13的操作的处理块。逆变器控制部171可以使用公知的控制方法来控制逆变器13的操作。例如,逆变器控制部171可以使用例如脉冲宽度调制(PWM)控制方法来控制逆变器13的操作。
PM-ECU17b是用于控制车辆1的操作的电子控制单元,并且PM-ECU17b被配置成向包括MG-ECU17a的每一个部分输出指令。实施例中的PM-ECU17b具有停止判定部172,该停止判定部172是“第一判定装置”和“第二判定装置”中的一个特定示例,作为物理的、逻辑的或功能性处理块。
停止判定部172执行用于判定电动发电机MG2是否停止的停止判定操作。停止判定操作将在稍后详细描述(参考图2和图3),并且因此将在此省略其详细解释。
考虑到车辆1的驱动轴15与电动发电机MG2的旋转轴耦接,车辆1的驱动轴15的转速与电动发电机MG2的旋转轴的转速Ne2同步。例如,车辆1的驱动轴15的转速与电动发电机MG2的旋转轴的转速Ne2成比例。因此,如果电动发电机的旋转轴的转速Ne2变为零,其与电动发电机MG2的停止相关联,则驱动轴15的转速同样变为零。其中驱动轴15的转速变为零的状态实际上等同于其中车辆1停止的状态。因此,可以说,电动发电机MG2的停止实际上对应于车辆1的停止。作为判定电动发电机MG2是否已停止的替代或添加,停止判定部172可判定车辆1是否停止。
制动传感器18检测制动器踏板压力值(即指示按压脚制动的力的参数)BK。制动传感器18优选向PM-ECU17b输出检测的制动器踏板压力值BK。
漏电检测器19检测电系统(或所谓的电动机驱动系统)的漏电,该电系统包括DC电源11、平滑电容器12、逆变器13以及电动发电机MG2。
为了检测漏电,漏电检测器19具有耦接电容器191、振荡电路192、电压检测电路193以及电阻器194。
由漏电检测器19检测漏电的方法如下。首先,振荡电路192输出具有预定频率的脉冲信号(或AC信号)。电压检测电路193同样检测由于脉冲信号而变化的节点E的电压。在此,如果在电系统中存在漏电,则形成从电系统到底盘接地的漏电通路(其通常相当于包括电阻器的电路,或具有并联连接的电阻器和电容器的电路)。因此,由振荡电路192输出的脉冲信号通过电阻器194、耦接电容器191和到达漏电通路的通路而传递。然后,节点E的脉冲信号的电压受到漏电通路的阻抗(其通常是包括在漏电通路的等效电路中的电阻器的电阻值)影响。因此,由电压检测电路193的节点E的电压检测允许漏电的检测。
(1-2)第一实施例中的停止判定操作的流程
接着,参考图2,将解释在第一实施例的车辆1中执行的停止判定操作(即由PM-ECU17b执行的停止判定操作)和所附三相短路控制(即由MG-ECU17a执行的逆变器13的控制操作)的流程。图2是示出在第一实施例中的停止判定操作的流程的流程图。
如图2所示,如果停止判定操作开始,则停止判定部172判定预定的停止判定条件是否成立(步骤S100)。
停止判定操作包括基于电动发电机MG2的转速Ne2的停止判定条件。在图2中,作为基于转速Ne2的停止判定条件的一个示例,使用其中电动发电机MG2的转速Ne2的绝对值小于或等于在阈值设定单元173上设定的阈值N1的条件(即|Ne2|≤N1成立)。
此外,停止判定条件包括基于允许车辆1停止的操作的存在或不存在的停止判定条件(以下根据情况需要称为“停止操作”)。在图2中,作为基于停止操作的存在或不存在的停止判定条件的一个示例,使用其中制动器踏板压力值BK大于预定阈值Pbks1的条件(即BK>Pbks1施加)。
附带地,通常基于驾驶员的意图(即驾驶员的自发操作)来执行停止操作。停止操作可以自动执行,而无论驾驶员的意图(例如在由诸如ECU17的控制设备的控制下自动地执行)。其中自动执行停止操作的情况可以发生在例如其中执行自动驾驶控制(即用于无论驾驶员操作存在或不存在而自主行驶车辆1的控制)的车辆1中。
在图2中示出的停止判定条件仅仅是一个示例。因此,同样可以使用与在图2中所示的停止判定条件不同的停止判定条件。例如,只要可以取决于转速Ne2的特性中的差异对车辆1停止的状态和车辆1不停止的状态进行区分,则使用转速Ne2的特性中的差异的任意条件可用作基于转速Ne2的停止判定条件。以相同的方式,只要可以取决于停止操作的特性中的差异而对车辆1停止的状态和车辆1不停止的状态进行区分,则使用停止操作的特性中的差异的任意条件可用作基于停止操作存在或不存在的停止判定条件。
基于停止操作的存在或不存在的停止判定条件,优选地是基于其直接目的是车辆1的停止操作的存在或不存在的停止判定条件。例如,作为其直接目的是车辆1的停止的操作的一个示例,例示出了其中制动力可被施加到车辆1的操作(例如操作诸如脚制动和侧制动的任意制动的操作)和当车辆停止时非常可能执行的操作(例如移动变速杆到P档的操作等)。因此,其中操作任意制动的条件可用作基于停止操作的存在或不存在的停止判定条件。作为替代,例如,其中由任意制动导致的制动力大于预定阈值的条件(例如其中制动器踏板压力值BK大于预定阈值Pbks1的上述条件)可用作基于停止操作的存在或不存在的停止判定条件。作为替代,例如其中变速杆的档位是P档的条件可用作基于停止操作的存在或不存在的停止判定条件。
附带地,基于停止操作的存在或不存在的停止判定条件同样可以是基于如下操作的存在或不存在的停止判定条件,该操作不是其直接目的是车辆1的停止的操作,而是可导致车辆1的停止的操作。作为可导致车辆1的停止的操作的一个示例,将在车辆停止之前非常可能执行的操作(例如脚从加速器踏板释放的操作)示例化。因此,例如其中不操作加速器踏板的条件可用作基于停止操作的存在或不存在的停止判定条件。
作为替代地,基于停止操作的存在或不存在的停止判定条件可以是与由停止操作导致的另一操作的存在或不存在相关的条件。例如,作为由停止操作导致的另一操作的一个示例,将设定蠕变的转矩指令值为零的操作和设定电动发电机MG2的转矩指令值为零的操作示例化。因此,例如其中蠕变的转矩指令值为零的条件和其中电动发电机MG2的转矩指令值为零的条件可用作基于停止操作的存在或不存在的停止判定条件。
作为在步骤S100中的判定的结果,如果判定预定的停止判定条件不成立(步骤S100:否),则停止判定部172判定电动发电机MG2不停止(步骤S111)。具体地,如果判定电动发电机MG2的转速Ne2的绝对值不小于或等于预定阈值N1(即|Ne2|>N1),则停止判定部172判定电动发电机MG2不停止。以相同的方式,如果判定制动器踏板压力值BK不大于预定阈值Pbks1(即BK≤Pbks1),则停止判定部172判定电动发电机MG2不停止。
如果判定电动发电机MG2不停止,则PM-ECU17b结束一系列的操作。ECU17可以再次执行在步骤S100之后的操作。
另一方面,作为在步骤S100中的判定的结果,如果判定预定的停止判定条件成立(步骤S100:是),则停止判定部172启动用于测量预定期间的计时器(步骤S101)。
在启动计时器之后,停止判定部172判定其中停止判定条件成立的状态是否继续(步骤S102)。
作为步骤S102的判定结果,如果判定其中停止判定条件成立的状态不继续进行(步骤S102:否),则停止判定部172判定电动发电机MG2没有停止(步骤S111)。换句话说,如果判定在计时器结束之前停止判定条件不成立,则停止判定部172判定电动发电机MG2不停止。换种方式,如果判定其中停止判定条件成立的状态在预定期间内不继续,则停止判定部172判定电动发电机MG2不停止。
另一方面,作为在步骤S102中的判定结果,如果判定其中停止判定条件成立的状态继续(步骤S102:是),则停止判定部172重复判定其中停止判定条件成立的状态是否继续的操作(步骤S102),直到计时器的结束(步骤S103)。
在此之后,如果计时器结束(步骤S103:是),则停止判定部172判定电动发电机MG2停止(步骤S104)。换句话说,如果判定在计时器的启动和计时器的结束之间停止判定条件成立,则停止判定部172判定电动发电机MG2停止。换种方式,如果判定其中停止判定条件成立的状态在预定期间内继续,则停止判定部172判定电动发电机MG2停止。
现在,参考图3,通过使用转速Ne2和制动器踏板压力值BK的具体示例,将针对判定电动发电机MG2是否停止的操作而给出解释。图3是示出转速Ne2、制动器踏板压力值BK、停止判定条件的成立或不成立,以及车辆1的停止判定结果的时序图。
如在图3中所示,制动器踏板压力值BK与在时间点t0的脚制动的操作的开始而相关联地增加。随着制动器踏板压力值BK中的增加,转速Ne2减小。
如果车辆1由于脚制动等的操作将要停止,则车辆1的驱动轴15趋于具有扭转。因此,驱动轴15的扭转容易导致驱动轴15的转速的摆动。考虑到电动发电机MG2的旋转轴与驱动轴15耦接,电动发电机MG2的转速Ne2的摆动同样趋于发生。图3示出如上所述的转速Ne2的摆动(或在图3中逐渐收敛的转速Ne2中的上限变化)。
然后,在时间点t1,转速Ne2的绝对值变得小于或等于预定阈值N1。然而在时间点t1,制动器踏板压力值BK不大于预定阈值Pbk1。因此,停止判定条件不成立。
然后,在时间点t2,制动器踏板压力值BK变得大于预定阈值Pbk1。因此,在时间点t2,停止判定条件成立。然而在时间点t2,其中停止判定条件成立的状态在预定期间内没有继续。因此,停止判定部172并不判定电动发电机MG2停止。
然后,在作为在从时间点t2起经过预定期间之前的时间点的时间点t3(即在时间点t2启动的计时器的结束之前的时间点),由于摆动的影响,转速Ne2的绝对值超过预定阈值N1。换句话说,在时间点t3,停止判定条件不再成立。因此,停止判定部172不判定电动发电机MG2停止。
在此之后,直到时间点t4,虽然转速Ne2的绝对值变得小于或等于预定阈值N1,但是其中停止判定条件成立的状态在预定期间内没有继续。因此,在该情况下,停止判定部172并不判定电动发电机MG2停止。
然后,在时间点t4,转速Ne2的绝对值再次变得小于或等于预定阈值N1。因此,在时间点t4,停止判定条件成立。然而在时间点t4,其中停止判定条件成立的状态在预定期间内没有继续。因此,停止判定部172并不判定电动发电机MG2停止。
然后,即使在作为在从时间点t4起经过预定期间之后的时间点的时间点t5(即在时间点t2开始的计时器的结束时间点),停止判定条件仍然保持成立。因此,在图3示出的示例中,在时间点t5,停止判定部172第一次判定电动发电机MG2停止。
返回图2,在第一实施例中,如果停止判定部172判定电动发电机MG2停止(步骤S104:是),则用于设定电动发电机MG2的转矩为零的指令从PM-ECU17b输出到MG-ECU17a。换句话说,为了执行三相短路控制,PM-ECU17b=0的指令转矩被设定(步骤S105)。
在此,特别地,在第一实施例中的MG-ECU17a没有在从PM-ECU17b的指令接收之后立即执行三相短路控制,并等待预定的期间。具体地,MG-ECU17a判定是否已经在从PM-ECU17b的指令接收之后经过预定期间(步骤S106)。如果判定已经经过预定期间(步骤S106:是),则MG-ECU17a执行电动发电机MG2的三相短路控制(步骤S107)。换句话说,在从PM-ECU17b的指令接收起经过预定期间之后,执行由MG-ECU17a对电动发电机MG2的三相短路控制。
在三相短路控制期间,MG-ECU17a的逆变器控制部171控制逆变器13的操作来执行三相短路控制,在该三相短路控制中电动发电机MG2的状态固定在三相短路的状态中。换句话说,逆变器控制部171控制逆变器13的操作,以使得上侧臂和下侧臂中的一侧臂的所有开关元件接通,并且上侧臂和下侧臂中的另一侧臂的所有开关元件关断。例如逆变器控制部171可以控制逆变器13的操作,以使得p侧开关元件Q1、p侧开关元件Q3和p侧开关元件Q5接通,并且n侧开关元件Q2、n侧开关元件Q4和n侧开关元件Q6关断。
然而在步骤S107中,逆变器控制部171可以控制逆变器13的操作来执行两相短路控制,在该两相短路控制中将电动发电机MG2的状态固定在两相短路状态中。换句话说,逆变器控制部171可以控制逆变器13的操作,以使得上侧臂和下侧臂中的一侧臂的任何两个开关元件接通,并且上侧臂和下侧臂中的该一侧臂的剩余一个开关元件,以及上侧臂和下侧臂中的另一侧臂的所有开关元件关断。例如,逆变器控制部171可以控制逆变器13的操作,以使得p侧开关元件Q1,p侧开关元件Q3和p侧开关元件Q5接通,并且n侧开关元件Q2、n侧开关元件Q4和n侧开关元件Q6关断。
作为替代地,在步骤S107中,逆变器控制部171可以控制逆变器13的操作,以使得在包括在逆变器13中的六个开关元件中仅一个开关元件接通(并且其余五个开关元件关断)时,逆变器13的状态被固定。
此外,在第一实施例中,如果判定电动发电机MG2停止,则漏电检测器19可以检测在三相短路控制期间电系统的漏电。因为包括在逆变器13中的六个开关元件中的至少一个开关元件接通,所以漏电检测器19不仅可以检测DC部分的漏电(即在逆变器13的电系统的DC电源11侧的电路部分),还可以检测AC部分的漏电(即在逆变器13的电系统的电动发电机MG2侧的电路部分)。
与在步骤S107中的操作并行,停止判定部172判定预定的停止解除条件是否成立(步骤S108)。在第一实施例中,如在停止判定条件中,停止解除条件包括基于电动发电机MG2的转速Ne2的停止解除条件、基于停止操作的存在或不存在的停止解除条件,以及基于车辆的向下滑动判定的停止解除条件。在图2中,作为基于转速Ne2的停止解除条件的一个示例,使用其中电动发电机MG2的转速Ne2的绝对值大于在阈值设定单元173上设定的阈值N2的条件(即成立|Ne2|>N2)。以相同的方式,作为基于停止操作的存在或不存在的停止解除条件的一个示例,使用其中制动器踏板压力值BK小于预定阈值Pbks2(即成立BK<Pbks2)的条件。预定阈值Pbks2可以等于或不同于预定阈值Pbks1。
在图2中示出的停止解除条件仅仅是一个示例。因此,可以使用与在图2中所示的停止解除条件不同的停止解除条件。根据情况需要,停止解除条件可以从与停止判定条件的观点相同的观点来判定。
在步骤S108中,停止判定部172可判定对应的停止判定条件是否成立,作为判定基于电动发电机MG2的转速Ne2的停止解除条件或基于停止操作的存在或不存在的停止解除条件是否成立的替代或添加。在该情况下,如果判定停止判定条件不成立,则可以在与其中成立判定停止解除条件的情况相同的方面中执行随后的操作。另一方面,如果判定停止判定条件成立,则可以在与其中判定停止解除条件不成立的情况相同的方面中执行随后的操作。
作为步骤S108的判定结果,如果判定停止解除条件不成立(步骤S108:否),则逆变器控制部171继续控制逆变器13的操作,以继续执行三相短路控制。以相同的方式,漏电检测器19可以继续检测电系统的漏电。
另一方面,作为步骤S108的判定结果,如果判定停止解除条件成立(步骤S108:是),则停止判定部172判定电动发电机MG2没有停止(步骤S109)。在该情况下,逆变器控制部171可以控制逆变器13不执行三相短路控制的操作,在该三相短路控制中电动发电机MG2的状态被固定在三相短路状态中(步骤S110)。以相同的方式,漏电检测器19可以结束电系统的漏电检测。
在此之后,MG-ECU17a和PM-ECU17b结束一系列的操作。然而,MG-ECU17a和PM-ECU17b可再次执行在步骤S100之后的操作。
如以上所解释的,在第一实施例中,以基于电动发电机MG2的转速Ne2的停止判定条件和基于停止操作的存在或不存在的停止判定条件两者为基础,停止判定部172可判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止。与被配置成以仅基于发动机转速的停止判定条件为基础而判定车辆1是否停止的比较例中的停止判定部172a进行比较,停止判定部172可因此更准确地判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止。此外,与被配置成以仅基于电动发电机MG2的转速Ne2的停止判定条件为基础而判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止的比较例中的停止判定部172b进行比较,停止判定部172可更准确地判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止。其原因将在下文解释。
首先,将针对比较例中的停止判定部172a而给出解释,该比较例被配置成如果发动机的转速(而不是电动发电机MG2的转速Ne2)小于或等于预定阈值,则判定车辆1停止。通常由发动机的曲轴角来计算发动机的转速,而不是由被配置成直接检测转速的检测机构来检测。从设置在发动机中的曲轴角传感器输出发动机的曲轴角。然而从曲轴角计算的发动机转速的准确性比在大多数情况下由旋转角传感器14(即被配置成直接检测电动发电机MG2的转速Ne2的检测机构)检测的电动发电机MG2的转速Ne2的准确性更低。因此,由于从曲轴角计算出的发动机转速的准确性误差,比较例中的停止判定部172a可能在即使车辆没有停止时错误地判定车辆1停止。作为替代,比较例中的停止判定部172a可能错误地判定车辆1没有停止,即使车辆停止。
与此相反,第一实施例中的停止判定部172可基于由旋转角传感器14检测的电动发电机MG2的转速Ne2而判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止。考虑到由旋转角传感器14检测的电动发电机MG2的转速Ne2的准确性比从曲轴角计算的发动机转速的准确性更高,与比较例中的停止判定部172a相比,第一实施例中的停止判定部172可相对准确地判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止。
此外,将针对比较例中的停止判定部172b而给出解释,该比较例被配置成如果电动发电机MG2的转速Ne2小于或等于预定阈值N1则判定电动发电机MG2(或车辆1)停止,而无需判定是否执行停止操作。与上述比较例中的停止判定部172a进行比较,比较例中的停止判定部172b可相对准确地推测判定车辆1是否停止。然而由于在旋转角传感器14中发生的噪声的影响等,电动发电机MG2的转速Ne2可能不固定(即可能改变)。例如,虽然电动发电机MG2的实际转速为零,但是由旋转角传感器14检测的电动发电机MG2的转速Ne2可能具有除了零之外的数值。因此,比较例中的停止判定部172b可能错误地判定电动发电机MG2(或车辆1)停止,即使在一些情况下电动发电机MG2(或车辆1)没有停止。作为替代地,比较例中的停止判定部172b可能错误地判定电动发电机MG2(或车辆1)没有停止,即使在一些情况下电动发电机MG2(或车辆1)停止。
与此相反,第一实施例中的停止判定部172可以不仅基于电动发电机MG2的转速Ne2而且基于停止操作的存在或不存在来判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止。在此,如果执行停止操作,则电动发电机MG2(或车辆1)停止的可能性高。因此,与比较例中的停止判定部172b相比较,第一实施例中的停止判定部172可相对准确地判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止。
此外,如果判定其中停止判定条件成立的状态在预定期间内继续,则停止判定部172可以判定电动发电机MG2(或车辆1)停止。因此,即使电动发电机MG2的转速Ne2受到摆动(或不固定,或改变),停止判定部172可以更准确地判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止。
具体地,如果电动发电机MG2的转速经历摆动,则其中转速Ne2小于或等于预定阈值N1的状态和其中转速Ne2不小于或等于预定阈值N1的状态短时间地交替出现。如果在这种环境下在转速Ne2小于或等于预定阈值N1的情况中简单地判定电动发电机MG2(或车辆1)停止,则电动发电机MG2(或车辆1)是否停止的判定结果经常变化的可能性高。
与此相反,在第一实施例中,如果判定转速Ne2仅小于或等于预定阈值N1很短的时间(由于摆动等),则停止判定部172可判定电动发电机MG2(或车辆1)不停止。另一方面,如果判定转速Ne2小于或等于预定阈值N1在一定程度上很长的时间(由于摆动的收敛性等),则停止判定部172可判定电动发电机MG2(或车辆1)停止。因此,停止判定部172可优选判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止,同时抑制电动发电机MG2(或车辆1)是否停止的判定结果由于摆动的影响等的频繁变化。
此外,第一实施例中的逆变器控制部171控制逆变器13在判定电动发电机MG2(或车辆1)停止的同时执行三相短路控制。
在此,在三相短路控制期间,存在将用于输出车辆1行驶所需的转矩所需的电力不能从逆变器13供应到电动发电机MG2的可能性。因此,优选的是,逆变器控制部171控制逆变器13在电动发电机MG2(或车辆1)停止时执行三相短路控制。相反,在电动发电机MG2(或车辆1)不停止时执行三相短路控制可能影响车辆1的行驶。因此,逆变器控制部171优选控制逆变器13在电动发电机MG2(或车辆1)不停止时不执行三相短路控制。然后,在第一实施例中,由于如上所述停止判定部172可以准确地判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止,所以逆变器控制部171可以控制逆变器13在电动发电机MG2(或车辆1)停止时执行三相短路控制。换句话说,逆变器控制部171可以控制逆变器13执行定时的三相短路控制,在该定时处不存在影响车辆1行驶的可能性。
此外,特别地,在第一实施例中,在从指令转矩PM-ECU17b=0的设定起的预定期间经过之后,由MG-ECU17a执行三相短路控制,如上所述。在下文中,如上所述的控制的实施方式的效果将参考图4和图5解释。图4是示出当第一实施例中的车辆停止时在转矩指令值和实际转矩中的变化的图。图5是示出当第一比较例中的车辆停止时在转矩指令值和实际转矩中的变化的图。
如图4所示,当车辆1停止时,来自PM-ECU17b的指令转矩(以下根据情况需要称为“HV转矩指令”)在各阶段中朝0减小。以相同的方式,来自MG-ECU17a的指令转矩(以下根据情况需要称为“MG转矩指令”)同样在各阶段中朝0减小。然而如从附图清楚可见的,由于滤波器的平滑或模糊效应,MG转矩指令减小,同时该MG转矩指令比HV转矩指令更精细地改变。由于在PM-ECU17b和MG-ECU17a之间的通信延迟和上述滤波器的影响,MG转矩指令比HV转矩指令更晚改变。HV转矩指令和MG转矩指令因此并不同时变为零,并且MG转矩指令在HV转矩指令之后的预定期间变为零。
特别地,在第一实施例中,三相短路控制在从车辆停止的判定起(即从当HV转矩指令=0时)的预定期间经过之后(即在MG转矩指令=0之后)执行。
另一方面,如图5所示,在其中在预定期间的经过之前执行三相短路控制的第一比较例中,在判定车辆停止之后(即在HV转矩指令=0之后)立即执行三相短路控制。然而如上所述,在HV转矩指令=0的时间点处MG转矩指令=0不成立,并且显然实际转矩不为零。因此,在第一比较例中,在三相短路控制的开始时实际转矩迅速下降。如上所述的实际转矩的减小给予希望减速的驾驶员转矩下降的感觉。
与此相反,如已经解释的第一实施例,在MG转矩指令=0之后执行三相短路控制。因此,在由三相短路控制所导致的实际转矩的迅速下降不会发生。因此,可以有效地防止转矩下降感觉的发生。
附带地,第一实施例中的预定期间可以被设定为如上所述的从当HV转矩指令=0时到当MG转矩指令=0时的期间,但是也可以被设定为从当HV转矩指令=0时到当实际转矩=0时的期间。以这种方式,可以更准确地防止转矩下降感觉的发生。
另一方面,第一实施例中的漏电检测器19可以在判定电动发电机MG2(或车辆1)停止时(换句话说,在控制逆变器13执行三相短路控制时)检测漏电。在此,如果在漏电检测器19检测漏电时逆变器13的状态改变,则电系统的状态(例如包括上述漏电通路的通路阻抗)可能由于逆变器13的状态变化而改变。因此,漏电检测器19可能错误地判定由逆变器13的状态变化而导致的状态变化(例如,上述节点E的电压中的变化)是由漏电所导致的状态变化。因此,从通过漏电检测器19改进漏电检测的准确性的观点考虑,优选地在漏电检测器19检测到漏电时将逆变器13的状态固定在三相短路状态中(或在包括两相短路状态的另一状态中)。
在此,如果判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止的准确性相对低,则与其中判定准确性相对高的情况相比,电动发电机MG2(或车辆1)是否停止的判定结果由于如上所述的噪声和摆动等而经常变化的可能性更高。因此,逆变器13的状态同样可能由于电动发电机MG2(或车辆1)是否停止的判定结果中的变化而频繁改变。因此,其中逆变器13的状态被固定在三相短路状态中的期间可能变得比由漏电检测器19检测漏电所需的期间更短。
出于这些原因,如果准确判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止,则容易地将逆变器13的状态固定在三相短路的状态中。然后,在如上所述的第一实施例中,停止判定部172可以准确地判定电动发电机MG2(或车辆1)是否停止。因此,在漏电检测器19检测漏电的同时,逆变器13的状态被固定(通常固定在特定状态中)的可能性变得相对高。漏电检测器19可因此优选地检测漏电。
在上述的解释中,车辆1具有单个电动发电机MG2。然而车辆1也可以具有多个电动发电机MG2。在这种情况下,车辆1优选地具有用于每个电动发电机MG2的逆变器13和旋转角传感器14。此外,在该情况下,ECU17可针对每个电动发电机MG2独立地执行上述的停止判定操作。
(2)第二实施例
接着,将参考图6和图7解释第二实施例。在第二实施例中,操作与如上所述的第一实施例的操作在一部分上不同,而另一部分基本上相同。因此,在下文中,将详细解释与第一实施例的不同部分,并且根据情况需要将省略重复部分的解释。
首先,参考图6,将解释在第二实施例的车辆1中执行的停止判定操作和所附三相短路控制的流程图。图6是示出第二实施例的停止判定操作的流程的流程图。
如图6所示,如果在第二实施例的车辆1中停止判定操作开始,则停止判定部172以从与第一实施例中的步骤S100到步骤S104相同的步骤S200到步骤S204的顺序执行每一个过程。换句话说,如果停止判定条件继续,则判定电动发电机MG2(或车辆)停止。
在第二实施例中,如果在停止判定部172上判定电动发电机MG2停止(步骤S204:是),则将用于设定电动发电机的转矩MG2为0的指令从PM-ECU17b输出到MG-ECU17a。换句话说,为了执行三相短路控制,如此设定使得PM-ECU17b的指令转矩=0(步骤S205)。
特别地,第二实施例中的MG-ECU17a在从PM-ECU17b接收指令之后不立即执行三相短路控制,但如果MG-ECU17a的指令转矩变为零(步骤S206:是),则第二实施例的MG-ECU17a执行MG2的三相短路控制(步骤S207)。换句话说,即使PM-ECU17b的指令转矩变为零,三相短路控制的实施也被禁止,直到MG-ECU17a的指令转矩变为零。附带地,在步骤S207之后,以与第一实施例中的步骤S208到步骤S110相同的步骤S208到步骤S210的顺序来执行每一个过程。
在下文中,将参考图7解释由上述操作获得的效果。图7是示出当第二实施例的车辆停止时在转矩指令值和实际转矩中的变化的图。
如图7所示,由于在PM-ECU17b和MG-ECU17a之间的通信延迟和滤波器的影响等,HV转矩指令和MG转矩指令不同时变为零,并且MG转矩指令在HV转矩指令变为零之后预定期间变为零。因此,如果在HV转矩指令变为零之后立即执行三相短路控制,则在三相短路控制的开始时实际转矩迅速减少,并且实际转矩的减小给予希望减速的驾驶员转矩下降的感觉(参考图5)。
与此相反,在第二实施例中,在MG转矩=0之后执行三相短路控制。换句话说,即使HV转矩指令变为零,三相短路控制也被禁止,直到MG转矩指令=0(参考附图中的“禁止期间”)。因此,避免在三相短路控制开始时实际转矩中的迅速减小。因此,可以有效地防止减速时转矩下降感觉的发生。
在第二实施例中,可以使用在实际转矩=0之后的开始条件,以代替使用在MG转矩指令=0之后的三相短路控制的开始条件。以这种方式,可以更准确地防止转矩下降感觉的发生。
(3)第三实施例
接着,第三实施例将参考图8和图9来解释。在第三实施例中,操作与上述的第一和第二实施例的这些操作在一部分上不同,并且其它部分基本上相同。因此,在下文中,将更详细地解释与第一和第二实施例不同的部分,并且将根据情况需要省略对重复部分的解释。
在第三实施例中,MG-ECU17a被配置成执行独立于PM-ECU17b的转矩的添加控制。在下文中,将具体解释附加控制,并且将通过使用图8中示出的第二比较例来解释其可能的问题。图8是示出当第二比较例的车辆停止时转矩指令值的变化。图8示出当车辆停止时HV转矩指令和MG转矩指令线性下降;然而,显而易见地,HV转矩指令和MG转矩指令实际上在各阶段中减小,如在图4和图7中示出。
如图8所示,第二实施例的MG-ECU17a被配置成执行独立于PM-ECU17b的转矩的附加控制。换句话说,MG-ECU17a可以根据情况需要执行用于将转矩值添加到从PM-ECU17b输入的HV指令转矩值的控制,并且然后可以输出结果作为MG转矩指令。因此,MG转矩甚至可以在HV指令转矩变为零后改变。
执行如上所述的附加控制,例如以减小干扰的影响等。然而,如果附加控制甚至在HV指令转矩变为零之后继续执行,则即使在判定车辆停止之后MG转矩不变为零的情况可继续。因此,例如,如在第二实施例中,如果三相短路控制在MG转矩=0之后开始,则开始条件从未成立,并且可能不执行三相短路控制。
因此,在第三实施例中,针对在HV指令转矩变为零之后的MG指令转矩的附加控制被暂时禁止。在下文中,将参考图9解释在第三实施例的三相短路控制期间的操作。图9是示出当第三实施例的车辆停止时转矩指令值的变化的图。
如图9所示,在第三实施例中,针对在HV指令转矩变为零之后的MG指令转矩的附加控制被暂时禁止。因此,一旦MG转矩指令变为零,则其保持为零。因此,在MG转矩指令=0的定时处执行三相短路控制,其是HV指令转矩变为零之后的预定期间。因此,即使在可以由MG-ECU17a执行附加控制的配置中,可以优选地执行三相短路控制。
附加控制优选被禁止,直到三相短路控制结束。同样可设定另一条件作为附加控制禁止的解除条件。
(4)第四实施例
接着,将参考图10解释第四实施例。在第四实施例中,操作与上述的第一、第二和第三实施例的这些操作在一部分上不同,并且其它部分基本上与第一、第二和第三实施例的这些操作相同。因此,在下文中,将详细解释与第一、第二和第三实施例不同的部分,并且将根据情况需要省略对重复部分的解释。
特别地,第四实施例在电力发动机的配置中与第一和第三实施例不同。因此,首先参考图10,将解释第四实施例中的车辆2的配置。图10是示出第四实施例的车辆配置的框图。
如图10所示,第四实施例的车辆2与图1的第一实施例的车辆1不同,其进一步具有发动机ENG、电动发电机MG1、逆变器13-1、旋转角传感器14-1以及动力分配机构20。第四实施例中车辆2的其它组成部分与第一实施例中车辆1的组成部分相同。然而为了便于解释,在第四实施例中,将第一实施例中的逆变器13称为逆变器13-2,以及第一实施例中的旋转角度传感器14称为旋转角传感器14-2。为了简化附图,在图10中省略漏电检测器19的详细配置;然而,显而易见地,第四实施例中的漏电检测器19与第一实施例中的漏电检测器19相同。
逆变器13-1与逆变器13-2并联连接。逆变器13-1将通过电动发电机MG1的再生发电所生成的AC电力(或三相AC电压)转换为DC电力(或DC电压)。因此,DC电源11由作为由逆变器13-2的转换操作的结果所生成的DC电力(或DC电压)充电。由于逆变器13-1的配置与逆变器13-2的配置相同,所以省略对逆变器13-1的配置的详细解释。
电动发电机MG1是三相AC电动发电机。当车辆1制动时,电动发电机MG1执行电力再生(或发电)。可驱动电动发电机MG1以便生成车辆2行驶所需的转矩。
旋转角传感器14-1检测电动发电机MG1的转速Ne1(即电动发电机MG1的旋转轴的转速)。旋转角传感器14-1可以与旋转角传感器14-2相同。
发动机ENG是诸如汽油发动机的内燃发动机,并用作车辆2的主电源。
动力分配机构20是具有未示出的太阳齿轮、行星齿轮架、小齿轮和环形齿轮的行星齿轮机构。动力分配机构20主要将发动机ENG的电力分配到两个系统中(即传递至电动发电机MG1的电力系统和传递至驱动轴15的电力系统)。
在第四实施例中,解释其中车辆2采用所谓的分割(或动力分配)型混合动力系统(例如THS:丰田混合动力系统(ToyotaHybridSystem))的示例。然而车辆2也可以采用串联型或并联型混合动力系统。
如上所述,即使在具有电动发电机MG1和发动机ENG作为电力源的车辆2中,也可以通过执行与如上所述的第一到第三实施例中的相同控制来优选地执行停止控制。换句话说,通过执行基于电动发电机MG2的转速Ne2和基于停止操作的存在或不存在的停止控制,以及通过执行在适当定时的电动发电机MG2的三相短路控制,可以优选地执行停止控制,同时防止转矩下降感觉的发生。
此外,特别地,在第四实施例中,可以在上述停止判定中考虑关于电动发电机MG1和发动机ENG的参数。具体地,除了电动发电机MG2的旋转角和转速,还可考虑电动发电机MG1和发动机ENG的旋转角和转速,以便执行停止判定。以这种方式,可进一步改进停止判定的准确性。
此外,在第四实施例中,除了电动发电机MG2的三相短路控制之外,还可以执行电动发电机MG1的三相短路控制。即使在这种情况下,如果在除了关于电动发电机MG2的参数之外考虑关于电动发电机MG1和发动机ENG的参数,则可以在优选的定时处执行三相短路控制。
如上所解释的,在第四实施例中,如上述第一至第三实施例中,可以防止在不适当的定时处执行三相短路控制。因此,可以优选执行停止控制,同时防止转矩下降感觉的发生。
本发明并不限于上述实施例,而如果需要,可以有各种变化,而不脱离可以从权利要求和整个说明书中读取的本发明的本质或精神。涉及这种变化的车辆控制设备同样旨在落入本发明的技术范围之内。
参考数字和字母的说明
1,2车辆
13逆变器
14旋转角传感器
15驱动轴
17aMG-ECU
17bPM-ECU
171逆变器控制部
172停止判定部
19漏电检测器
MG1、MG2电动发电机
ENG发动机
Q1至Q6开关元件
Ne2转速
BK制动器踏板压力值

Claims (3)

1.一种被配置为控制车辆的车辆控制设备,所述车辆包括:三相交流(AC)电动机,其被配置成以与所述车辆的驱动轴的转速同步的转速来驱动;以及电力转换器,其包括用于所述三相AC电动机的相应三相的第一开关元件和第二开关元件,每个第一开关元件和每个第二开关元件串联连接,所述电力转换器被配置成将供应给所述三相AC电动机的电力从直流(DC)电力转换为AC电力,所述车辆控制设备包括:
上控制装置,其被配置成输出用于控制所述三相AC电动机的操作的指令;以及
下控制装置,其被配置成通过根据从所述上控制装置输出的所述指令来控制所述电力转换器的状态,从而控制所述三相AC电动机的所述操作,其中
所述上控制装置具有:
第一判定装置,其被配置为判定所述三相AC电动机的转速是否小于或等于预定阈值,以及可停止所述车辆的停止操作是否执行;
第二判定装置,其被配置为如果所述第一判定装置判定所述三相AC电动机的转速小于或等于所述预定阈值并且执行所述停止操作,则判定所述车辆停止;以及
指令装置,其被配置为如果所述第二判定装置判定所述车辆停止,则向所述下控制装置输出用于将所述电力转换器的状态设定为特定状态的特定控制指令,在该特定状态中所述第一开关元件和所述第二开关元件中的一种开关元件中的所有开关元件断开,以及所述第一开关元件和所述第二开关元件中的另一种开关元件中的至少一个开关元件接通,以及
在从所述特定控制指令的接收起的预定期间经过之后,所述下控制装置控制所述电力转换器处于所述特定状态中。
2.根据权利要求1所述的车辆控制设备,其中在所述特定控制指令的接收之后,所述下控制装置执行控制以设定所述三相AC电动机的转矩为零,并且然后执行设定所述电力转换器处于所述特定状态的控制。
3.根据权利要求2所述的车辆控制设备,其中
所述下控制装置独立于来自所述上控制装置的指令,具有被配置为执行用于增加所述电动机的转矩的附加控制的附加控制装置,以及
如果接收到所述特定控制指令,则所述附加控制装置停止所述附加控制直到设定所述电力转换器处于所述特定状态的控制。
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