用于电动发电机的控制器的制造方法
【专利说明】用于电动发电机的控制器
[0001]优先权?目息
[0002]2014年I月20日提交的申请号为2014-008146的日本专利申请的包括说明书、权利要求书、附图和摘要全部内容通过引用的方式在此全部纳入。
技术领域
[0003]本发明涉及在完成对用于检测电动发电机的旋转角的旋转角传感器的原点位置的学习之前控制电动发电机。
【背景技术】
[0004]传统上，电动车辆(EV)或混合动力车辆(HV)控制要从逆变器提供给用于驱动车辆的电动发电机的电力，以使电动发电机的输出转矩符合例如基于加速踏板的下压量确定的目标转矩。
[0005]为了以此方式控制逆变器，需要检测电动发电机的旋转状态，或者换言之，需要检测电动发电机的旋转角(转子的旋转角)。解角器(resolver)广泛地用于检测电动发电机的旋转角。逆变器根据解角器的输出而被控制，进而要被提供给电动发电机的交流电(alternating current)的相位被控制。
[0006]解角器借助线圈检测响应于电动发电机的旋转而产生的磁场，从而检测电动发电机的旋转角，或者换言之，检测转子的旋转相位。因此，例如因为解角器的附着位置的误差而发生的解角器的原点位置偏差导致不正确地检测电动发电机的旋转角，从而无法正确地控制要被提供给电动发电机的电流。
[0007]JP 2004-129359A公开了在电动发电机正被旋转的同时基于解角器的输出校正解角器的原点误差。执行这种学习以校正解角器的原点误差，可消除实际操作中的问题。
[0008]经常在工厂中出货之前执行基于学习的对解角器原点误差的校正，但是也可以之后在经销商处的维修或检查期间执行此校正。进一步地，还可以在实际驾驶期间根据需要执行此校正。
[0009]在此类学习期间或之前，或者换言之，当学习还有待完成时，解角器原点的位置不准确。结果，解角器的输出不正确，并且当电动发电机被控制时，电动发电机的输出转矩变得太高或太低。特别地，当电动发电机被以矩形波控制模式控制时，解角器原点的偏差会造成显著影响。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是，即使在完成学习诸如解角器之类的旋转角传感器的原点误差之前，也要正确地控制电动发电机。
[0011]根据本发明的一方面，在电动发电机的操作期间，控制单元将通过升压转换器获得的输出电压(升压电压)设定为:在对所述旋转角传感器的原点的学习有待完成时的输出电压高于在对所述旋转角传感器的原点的学习已经完成时的输出电压。
[0012]采用此结构可消除当对旋转角传感器的原点的学习有待完成时，在电动机操作中发生的故障。
【附图说明】
[0013]将参考下面的附图详细地描述本发明的优选实施例，其中:
[0014]图1是示出混合动力车辆的重要组件的结构的框图；
[0015]图2示出升压转换器的结构；
[0016]图3是电动机控制的流程图；
[0017]图4通过在正常VH下的电动机旋转次数和电动机转矩示出控制模式的关系；
[0018]图5通过在高VH下的电动机旋转次数和电动机转矩示出控制模式的关系；
[0019]图6是电动机控制的流程图的另一实例；以及
[0020]图7通过在高VH下的电动机旋转次数和电动机转矩示出控制模式的关系的另一实例。
【具体实施方式】
[0021]下面参考附图描述本发明的实施例。本发明不限于此处描述的实施例。
[0022]图1是示出混合动力车辆的驱动系统的示意性框图。从电池10输出的直流电(direct current)被升压转换器12升高，然后被提供给第一逆变器14和第二逆变器16。用于发电的第一 MG(电动发电机)18被连接到第一逆变器14，用于驱动的第二 MG(电动发电机)20被连接到第二逆变器16。
[0023]第一 MG 18和第二MG 20的输出轴被连接到动力变换单元22，引擎24的输出轴也被连接到动力变换单元22。连接在动力变换单元22与第二 MG 20之间的输出轴的旋转作为驱动输出被传输到车辆的驱动轴，并且来自动力变换单元22和/或第二 MG 20的输出被传输到车轮以使混合动力车辆行驶。
[0024]动力变换单元22例如由行星齿轮机构构成，并且控制第一MG 18、第二MG 20以及引擎24之间的动力传输。引擎24基本被用作动力输出源，并且引擎24的输出通过动力变换单元22被传输到第一 MG 18。通过此结构，第一 MG 18使用引擎24的输出发电，并且通过第一逆变器14和升压转换器12将所得到的发电电力充给电池10。引擎24的输出通过动力变换单元22被传输到驱动轴，并且车辆使用引擎24的输出行驶。在图1中，电力传输系统由普通实线指示，机械动力传输系统由粗实线指示，信号传输系统(控制系统)由虚线指示。
[0025]电池10具有用于在其输出侧对电池10的输出电压进行平滑处理的电容器30，并且具有用于测量跨电容器30的电压(升压前电压VL)的升压前电压传感器32。升压转换器12具有用于在其输出侧对输出电压进行平滑处理的电容器34，并且具有用于测量跨电容器34的电压(或者换言之，到第一和第二逆变器14和16的输入电压，升压电压VH)的升压电压传感器36。升压前电压传感器32检测到的升压前电压VL和升压电压传感器36检测到的升压电压VH被提供给控制单元26。
[0026]第一 MG 18和第二 MG 20分别具有用于检测旋转角(旋转相位)的第一解角器40和第二解角器42作为旋转角传感器。
[0027]图2示出升压转换器12的内部结构。升压转换器12包括两个串联连接的开关元件50和52，以及一个被连接到开关元件50与52之间的中间点的电抗器54。开关元件50和52分别由诸如IGBT之类的晶体管和二极管构成，通过该二极管，电流沿着与晶体管中的电流相反的方向流动。
[0028]电抗器54的一端被连接到电池10的正电极，电抗器54的另一端被连接到开关元件50与52之间的中间点。开关元件50的晶体管具有被连接到第一和第二逆变器14和16的正电极母线(bus bar)的集电极，并且还具有被连接到开关元件52的晶体管的集电极的发射极。开关元件52的晶体管具有发射极，其被连接到电池10的负电极、以及第一和第二逆变器14和16的负电极母线。
[0029]控制单元26例如根据基于加速踏板下压量或车辆速度确定的目标转矩控制第一和第二逆变器14和16以及引擎24的驱动，从而控制驱动轴的输出。控制单元26还根据电池的充电状态(state of charge，SOC)控制引擎24的驱动以及第一逆变器14的切换，从而控制电池10的充电。为了降低车辆的速度，控制单元26控制第二逆变器16以使第二MG 20执行再生制动，以便通过所得到的再生电力给电池10充电。备选地，再生制动可通过第一 MG 18执行。控制单元26还控制升压转换器12的开关元件50和52的切换，从而将升压电压VH控制为其目标值。
[0030]控制单元26基于指示旋转角(作为第一和第二解角器40和42执行的检测的结果)的信息将流过第一和第二 MG的各相的电动机电流转换为d轴和q轴电流，并且确定各相的目标电流，以使d轴和q轴电流符合目标d轴或q轴电流。
[0031]为此，第一和第二解角器40和42执行的检测的结果应该精确。另一方面，尽管解角器根据流过检测线圈的电流的相位检测转子的旋转位置，但是，例如由于检测线圈附着位置存在误差，因此被检测的转子位置的原点会发生偏差。因此，有必要在电动机实际正在旋转的同时，通过检验解角器的检测信号来学习原点，从而校正原点的位置。类似地，在例如使用霍尔元件的旋转角传感器中，由于例如根据检测传感器附着位置可能出现检测误差，因此有必要学习原点的位置。
[0032]在某些实施例中，控制单元26具有学习存储单元26a。学习存储单元26a存储所学的内容，并且当学习已经完成时，控制单元26根据存储在学习存储单元26a中的内容校正第一和第二解角器40和42的原点偏差，从而检测