车辆控制装置的制造方法_2

文档序号:9711086阅读:来源:国知局
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。
[0045]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。
[0046]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。
[0047]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。
[0048]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。
[0049]和电动发电机MG1 —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。
[0050]混合动力EOT 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。
[0051]MGE⑶142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。
[0052]此外,MGE⑶142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EOT 144发出的操作命令操作。
[0053]此外,MGE⑶142响应于从混合动力EOT 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。
[0054]在本实施例中,指示感测到碰撞的信号被从气囊EOT 17发送到混合动力EOT144。响应于该信号,混合动力EOT 144感测到混合动力车辆已经碰撞,并且混合动力EOT144向MGE⑶142输出放电请求。
[0055]正常地可旋转地控制电动发电机MG1的MGE⑶142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MGE⑶142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。
[0056]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MGE⑶142如何可旋转地控制电动发电机MG1。
[0057]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。
[0058]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。
[0059]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。
[0060]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。
[0061]MGE⑶142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。
[0062]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。
[0063]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。
[0064]电压命令生成部240接收d轴电流与其控制值的偏差Δ Id( S卩,Δ Id = Idcom-1d)和q轴电流与其控制值的偏差Δ Iq(即,Δ Iq = Iqcom-1q)。电压命令生成部240通过规定增益使d轴电流偏差△ Id和q轴电流偏差△ Iq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#。
[0065]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。
[0066]旋转频率计算部290基于旋转角传感器161的输出(S卩,旋转角Θ )计算电动发电机MG1的旋转频率coe。
[0067]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ω e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。
[0068]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ω e来设定载波频率fc。同步PWM中的载波频率fc被设定为fc = k.coe。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。
[0069]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。
[0070]MGE⑶142从图1中所示出的混合动力EOT 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EOT 144响应于从检测到车辆有碰撞的气囊EOT 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。
[0071]当接收到放电请求信号SD时,MGE⑶142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。
[0072]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。
[0073]因此,在本实施例中,MGE⑶142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9f。固定角度将是从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。
[0074]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
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