电动车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动车辆，更具体地说，涉及用于升高电池的温度的控制。
【背景技术】
[0002]在电动车辆，例如，由电动机驱动的电动车，或通过电动机和发动机的输出驱动的混合动力车辆中，在一些情况下，来自作为电源的电池的直流电压经升压装置或无升压装置供应到逆变器并且由逆变器转换成交流电，然后，将所转换的电力供应到电动机，以便驱动车辆。
[0003]日本专利申请公开N0.07-15804 (JP N0.07-15804A)描述了具有共同连接到电池的、作为用于驱动车辆的电动机的同步电动机和感应电动机的电动车辆。在该电动车辆中，由多个同步电动机驱动其前轮，并且由感应电动机驱动其后轮。
【发明内容】
[0004]当电动车辆的电池的温度低时，通过限制充电和放电电力，保护该电池。限制充电电力会导致由于电动机的再生转矩减小导致的操作性的变化，或由再生电力降低导致的燃料效率的恶化。另一方面，限制放电电力会导致由于电动机的输出减小导致的车辆的加速性能降低，或在混合动力车辆的情况下由发动机驱动区域扩大导致的燃料效率的恶化。在这些情况下，当电池的温度低时，要求加速电池升温。
[0005]本发明当电池的温度低时，加速电动车辆的电池的升温。
[0006]本发明的电动车辆包括:电池；共同连接到电池的感应电动机和同步电动机；以及电子控制单元，其基于电池电流的电流波动的预定频率，改变用于感应电动机的滑差频率命令，以便增加电流波动的振幅。
[0007]本发明的电动车辆能增加电池电流的波动的振幅，由此能加速电池的升温。
【附图说明】
[0008]在下文中，将参考附图，描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业重要性，以及其中:
[0009]图1是根据本发明的实施例的电动车辆的构造图；
[0010]图2是示出用在根据本发明的实施例的电动车辆中的感应电动发电机的转矩、滑差频率和电流之间的关系的特性曲线的图；
[0011]图3是用于说明根据本发明的实施例的电动车辆的电池升温控制方法的流程图；
[0012]图4是示出当执行图3所示的电池升温控制时，根据本发明的实施例的电动车辆的电池温度TB、电池电流IB、感应电动机转矩命令Tr*、滑差频率命令S*和感应电动机电流命令I*随时间的变化以及电池电流IB的频率分析的图；
[0013]图5是示出电池电流IB和感应电动机的纹波电流的逆变器的DC侧(转换器侧)的转换值随时间的变化的图；
[0014]图6是用于说明根据本发明的实施例的电动车辆的电池升温控制方法的另一第一例子的流程图；
[0015]图7是示出当执行图6所示的电池升温控制时，在根据本发明的实施例的电动车辆中，电池温度TB、电池电流IB、感应电动机转矩命令Tr*、滑差频率命令S*、感应电动机电流命令I*和感应电动机功耗Pw随时间的变化的图；以及
[0016]图8A和图8B是用于说明根据本发明的实施例的电动车辆的电池升温控制方法的另一第二例子的流程图。
【具体实施方式】
[0017]在下文中，将参考图，描述本发明的实施例。在下述描述中，可以以任意组合，适当地执行多个实施例或改进。在下述描述中，将通过指定给同一组件的相同参考数字，描述所有图。此外，在下文中，将具有作为发电机的另外的功能的同步电动发电机和感应电动发电机描述为用于驱动车辆的同步电动机和感应电动机。然而，电动机可以仅具有电动机的功能。此外，在下述描述中，将通过两个电动发电机驱动前轮和后轮的车辆描述为电动车辆。然而，电动车辆可以是具有作为用于行驶的驱动源的发动机和电动机的混合动力车辆。电动车辆也可以是电动车或燃料电池车辆。
[0018]如图1所示，本实施例的电动车辆10包括电池11、共同连接到电池11的同步电动发电机12和感应电动发电机14、前驱动机构15和前轮16、后驱动机构17和后轮18、PCU30和电子控制单元50。
[0019]同步电动发电机12连接到电池11并且由经稍后所述的P⑶30从电池11供应的电力驱动。同步电动发电机12可以是包括具有永久磁体的转子以及定子的三相同步电动发电机。在下述描述中，“同步电动发电机”被描述为“同步MG”，并且“感应电动发电机”被描述为“感应MG”。
[0020]同步MG 12的驱动力经前驱动机构15传输到前车轴21，使得驱动连接到车轴21的前轮16。当在车辆的减速期间执行再生制动时，同步MG 12具有作为用于发电的发电机的功能。将在同步MG 12中产生的电力经POT 30供应到电池11以便充电电池11。同步MG 12具有检测同步MG 12的旋转轴的旋转角的第一旋转传感器22。
[0021]感应MG 14是与同步MG 12类似地连接到电池11，并且由经POT30从电池11供应的电力驱动的三相感应电动发电机。感应MG 14可以是被配置成包括转子和定子的笼型转子，该转子包括电钢板的叠层、贯穿叠层的多个导体棒，以及轴向中，在叠层的两侧上提供并且连接到多个导体棒的端部的导体环。感应MG 14的转子可以是包括具有多个感应线圈的线圈的转子。
[0022]感应MG 14的驱动力经后驱动机构17被传输到后车轴23，使得驱动与车轴23相连的后轮18。当在车辆的减速期间，执行再生制动时，感应MG 14也具有作为用于发电的发动机的功能，并且在感应MG 14中产生的电力经PCU 30供应到电池11，使得充电电池11。感应MG 14具有检测感应MG 14的旋转轴的旋转角的第二旋转传感器24。表示第一旋转传感器22和第二旋转传感器24的检测值的信号被传输到电子控制单元50。
[0023]在电动车辆10是混合动力车辆的情况下，前驱动机构15或后驱动机构17可以是被配置成将来自发动机和电动发电机的动力的至少一部分输出到车轴21或车轴23的动力分配机构。动力分配机构由行星齿轮机构形成。
[0024]P⑶30连接在同步MG 12、感应MG 14和电池11之间。P⑶30包括第一逆变器32、第二逆变器34和升压转换器36。由来自电子控制单元50的控制信号控制升压转换器36，以及由来自电子控制单元50的控制信号控制第一逆变器32和第二逆变器34。升压转换器36包括相互串联连接的两个切换元件、用于将反向电流馈送到切换元件的每一个的并联连接的两个二极管，以及一端连接在各个切换元件之间的电抗器。作为切换元件，使用晶体管，诸如IGBT。升压转换器36连接在电池11和第一逆变器32之间，以及在电池11和第二逆变器34之间。当根据升压命令，由电子控制单兀50控制升压转换器36时，升压转换器36升高从电池11输入的电压VL侧的直流电压并且将所升高的电压输出到第一逆变器32和第二逆变器34。
[0025]升压转换器36当根据来自电子控制单元50的降压命令被控制时，具有降低输出侧(电压VH侧)的直流电压并且将该直流电压输出到电池11的另一功能。因此，充电电池11。为检测升压转换器36的输入侧的DC电压VL及其输出侧的DC电压VH，分别提供电压传感器(未不出)，并且每一电压传感器的检测值被传输到电子控制单元50。
[0026]第一逆变器32将从升压转换器36输入的DC电压转换成AC电压并且将该AC电压输出到同步MG 12来驱动同步MG 12。当同步MG 12再生发电时，第一逆变器32具有将通过再生获得的AC电压转换成DC电压并且将该DC电压输出到升压转换器36的另一功能。
[0027]第二逆变器34将从升压转换器36输入的DC电压转换成AC电压并且将该AC电压供应到感应MG 14来驱动感应MG 14。当感应MG 14再生发电时，第二逆变器34具有将通过再生获得的AC电压转换成DC电压并且将该DC电压输出到升压转换器36的另一功能。
[0028]第一逆变器32和第二逆变器34的每一个包括在三相U，V, W的上下臂的每一个提供的切换元件，以及根据来自电子控制单元50的控制信号，控制每一切换元件的切换。相U, V, W的每一个的上下臂和同步MG 12的每一相的输入端由电力线相连。在各个相的电力线之间，在U相和V相的电力线上安装用于检测电动机电流的电流传感器26u，26v0尽管在W相的电力线上未安装电流传感器，但能由U相和V相的电流值计算W相的电流值，因为在三相AC的情况下，各个相的总电流为O。类似地，在将第二逆变器34连接到感应MG 14的U相和V相的电力线上，安装电流传感器28u，28v0表示各个电流传感器26u，26v, 28u, 28v的检测值的信号被传输到电子控制单元50。
[0029]电池11是镍氢电池、锂离子电池或其他类型的二次电池。在电池11和升压转换器36之间提供系统继电器(未示出)，并且由电子控制单元50控制系统继电器的开/关操作。平滑电容器37，38连接在升压转换器36和电池11之间，以及升压转换器36和第一逆变器32及第二逆变器36两者的每一个之间。
[0030]检测图1的箭头Al的方向中的电流为正的电池电流IB的电池电流传感器I Ia连接到电池11，并且表示电池电流传感器Ila的检测值IB的信号被传输到电子控制单元50。电池11还具有用于检测电池11的温度TB的电池温度传感器11b，并且表示电池温度传感器Ilb的检测值TB的信号被传输到电子控制单元50。代替电池电流传感器Ila或通过电池电流传感器11a，电池11还可以具有电抗器电流传感器，用于检测电抗器电流IL，以及将表示检测值IL的信号传输到电子控制单元50，检测电抗器电流IL是流过由升压转换器36构成的电抗器的电流并且是电池相关电流。
[0031]加速器位置传感器(未示出)检测加速器踏板的加速器位置AP，并且表示加速器位置AP的信号被传输到电子控制单元50。前后车轴21，23具有用于由车轴21，23的转速检测