电动车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动车辆，并且特别地涉及这样一种电动车辆，该电动车辆包括变速器，和调整供应到驱动电动机的驱动单元的电压的转换器。
【背景技术】
[0002]在国际公布N0.2003/015254中公开了一种包括电动机、逆变器和调整逆变器的输入电压的转换器的电动机驱动控制系统。在该电动机驱动控制系统中，基于电动机的转速和目标输出扭矩(扭矩命令)计算此刻将施加到电动机的最佳电压，并且基于将施加的最佳电压确定逆变器输入电压的目标值。利用如此配置的电动机驱动控制系统，能够根据电动机的操作状况优化逆变器输入电压，并且能够有效率地驱动电动机(见WO03/015254A1)。
[0003]当变速器设置于在电动机的旋转轴和驱动轮之间的动力传输路径中时，电动机的操作点(转速和扭矩)能够由于变速器的换档(速度比的改变)而快速地改变。在于WO03/015254A1中描述的电动机驱动控制系统中，基于电动机的操作点确定逆变器输入电压的目标值；因此，逆变器输入电压可能不能够跟随电动机的操作点的快速改变。结果，电动机可能暂时地不能产生期望的扭矩，并且驾驶性能可能劣化。
【发明内容】
[0004]鉴于如上所述的问题，本发明提供一种电动车辆，该电动车辆包括变速器、调整供应到驱动电动机的驱动单元的电压的转换器，和控制器，并且较不可能或者不太可能由于电动机的操作点的快速改变而存在驾驶性能劣化的缺点。
[0005]根据本发明的一个方面，一种电动车辆包括电动机、变速器、驱动单元、转换器，和电子控制单元。变速器提供于在电动机的旋转轴与电动车辆的驱动轮之间的动力传输路径中。驱动单元配置为驱动电动机。转换器配置为调整供应到驱动单元的电压。电子控制单元配置为控制转换器，并且基于与变速器的输出轴的扭矩相关联的第一状态量和与输出轴的转速相关联的第二状态量确定由转换器调整的电压。
[0006]根据如上所述的电动车辆，基于与变速器的输出轴的扭矩相关联的第一状态量和与变速器的输出轴的转速相关联的第二状态量确定转换器的目标电压。因此，由于电动机的操作点的快速改变引起的、将被调整的电压(目标电压)的快速波动受到抑制或者减小。相应地，利用如上所述配置的电动车辆，目标电压被稳定，并且因此能够抑制或者减小驾驶性能的劣化。
[0007]在如上所述的电动车辆中，电子控制单元可以配置为随着第一状态量的值更大而将由转换器调整的电压设定为更高水平。
[0008]而且，在如上所述的电动车辆中，电子控制单元可以配置为随着第二状态量的值更大而将由转换器调整的电压设定为更高水平。
[0009]利用如上所述配置的电动车辆，电动机和/或变速器的输出轴(驱动轴)的扭矩不足能够受到抑制，并且能够抑制或者减小驾驶性能的劣化。
[0010]而且，在如上所述的电动车辆中，电子控制单元可以配置为(i)基于第一状态量和第二状态量确定指示电压的目标值的第一电压，(ii)基于电动机的操作点确定指示该目标值的第二电压，(iii)基于第一电压和第二电压确定目标电压，并且(iV)控制转换器使得电压变得等于目标电压。
[0011]如果基于仅仅与变速器的输出轴相关联的第一和第二状态量确定目标电压，则目标电压可能从使得由电动机、驱动单元和转换器组成的电气系统有效率地操作的电压电平偏离，并且效率可以显著地减小。然而，根据如上所述的电动车辆，在确定目标电压时还考虑第二电压；因此，还能够根据电气系统的效率确定目标电压。相应地，抑制驾驶性能的劣化并且还抑制电气系统的效率的降低是可能的。
[0012]在如上所述的电动车辆中，电子控制单元可以配置为确定目标电压，使得随着电动车辆的行驶负荷更大，目标电压变得更接近第一电压。
[0013]利用如上所述配置的电动车辆，当行驶负荷大时，对于与变速器的输出轴相关联的第一和第二状态量加以强调地确定目标电压，从而满足以高负荷使车辆行驶的用户要求。在另一方面，当行驶负荷小时，对于电动机的操作点加以强调地确定目标电压，从而电气系统能够有效率地操作。
[0014]在如上所述的电动车辆中，电子控制单元可以如下地配置。即，电子控制单元可以配置为(i)基于第一状态量和第二状态量确定指示电压的目标值的第一电压，(?)基于电动机的操作点确定指示该目标值的第二电压，(iii)通过给予第一电压和第二电压预定的权重确定指示该目标值的第三电压，(iv)基于第三电压确定目标电压，和(V)控制转换器使得电压变得等于目标电压。
[0015]根据如上所述的电动车辆，转换器受到控制从而实现通过给予第一电压和第二电压适当的权重而适当地考虑第一电压和第二电压的目标电压。因此能够抑制电气系统的效率的降低，并且还抑制或者减小驾驶性能的劣化。
[0016]而且，在如上所述的电动车辆中，电子控制单元可以配置为设定权重，使得当行驶负荷等于或者大于预定值时，第三电压变得等于更接近第一电压的值，并且当行驶负荷小于预定值时，第三电压变得等于更接近第二电压的值。
[0017]利用如上所述配置的电动车辆，当行驶负荷大时，第三电压(目标电压)被设定为接近第一设定电压，从而对于以高负荷使车辆行驶的用户请求能够得以满足。在另一方面，当行驶负荷小时，第三电压(目标电压)被设定为接近与电动机的操作状况相称的第二设定电压，从而电气系统的效率较不可能或者不太可能降低。
[0018]此外，在如上所述的电动车辆中，变速器可以是具有多个档位的多级变速器。可以在第一换档线和第二换档线之间提供滞后。第一换档线指示多级变速器从第一速度档位到第二速度档位的升档，并且第二换档线指示多级变速器从第二速度档位到第一速度档位的降档。电子控制单元可以配置为当在滞后区域中包括第一状态量和第二状态量时，基于预先准备的设定电压确定由转换器调整的目标电压。
[0019]利用如上所述配置的电动车辆，当预测变速器即将升档或者降档时，基于预先准备的设定电压确定目标电压。因此，由于由换档引起的电动机的操作点的快速改变导致的、目标电压的快速波动受到抑制或者减小。相应地，在换档时目标电压得以稳定，并且因此在换档时驾驶性能的劣化能够受到抑制。
[0020]而且，在如上所述的电动车辆中，第一状态量可以是变速器的输出轴的扭矩、车辆驱动力和加速器踏板行程中的一个。第二状态量可以是输出轴的转速和车辆速度中的一个。
[0021]根据如上所述的电动车辆，转换器的目标电压得以稳定，并且因此驾驶性能的劣化能够受到抑制。
[0022]根据本发明，在包括调整供应到驱动电动机的驱动单元的电压的转换器的电动车辆中，能够抑制由于电动机的操作点的快速改变引起的驾驶性能的劣化，并且能够抑制电气系统效率的降低。
[0023]附图简要说明
[0024]将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中类似的数字表示类似的元件，并且其中:
[0025]图1是示出指示为根据本发明的第一实施例的电动车辆的一个实例的混合动力车辆的总体配置的视图；
[0026]图2是示出由图1所示控制器接收或者从其产生的主要信号和命令的视图；
[0027]图3是示出图1所示差动单元和变速器的配置的视图；
[0028]图4是动力分配装置的列线图表，示出在图1所示变速器换档时它的构成元件的转速的改变；
[0029]图5是示出根据第一实施例的、目标电压的设定的一个实例的视图；
[0030]图6是对于解释根据第一实施例的、设定目标电压的方法而言有用的流程图；
[0031]图7是示出在本发明的第二实施例中基于电动发电机的操作状况的、第二设定电压的设定的一个实例的视图；
[0032]图8是指示在第二实施例中在行驶负荷和加权因子之间的关系的视图；
[0033]图9是对于解释根据第二实施例的、设定目标电压的方法而言有用的流程图；
[0034]图10是示出在本发明的第三实施例中基于变速器的输出轴的扭矩和转速的、第一设定电压的设定的一个实例的视图；并且
[0035]图11是对于解释根据第三实施例的、设定目标电压的方法而言有用的流程图。
【具体实施方式】
[0036]将参考附图详细描述本发明的某些实施例。虽然将描述三个实施例，但是从提交该申请之时起假定在分别的实施例中描述的配置或者布置被适当地组合。在图中，相同的附图标记被分配给相同或者相应的部分或者元件，这些部分或者元件的解释将不予重复。
[0037]将描述根据本发明的第一实施例的车辆的总体配置。图1示出被指示为根据本发明第一实施例的电动车辆的一个实例的混合动力车辆10的总体配置。参考图1，混合动力车辆10包括发动机12、差动单元20、变速器30、差动齿轮装置42，和驱动轮44。混合动力车辆10进一步包括逆变器52、转换器54、蓄电装置56，和控制器60。
[0038]发动机12是通过将由燃料燃烧产生的热能转换成诸如活塞或者转子的移动物体的动能而产生动力的内燃机。差动单元20耦接到发动机12。差动单元20包括由逆变器52驱动的电动发电机，和将发动机12的输出分配到连接到电动发电机之一以及变速器30的传输部件的动力分配装置。将在以后描述差动单元20的配置。
[0039]变速器30耦接到差动单元20，并且如此配置，使得连接到差动单元20的传输部件(变速器30的输入轴)的转速与连接到差动齿轮装置42的驱动轴(变速器30的输出轴)的转速的