电动车辆及其控制方法_3

文档序号:8536507阅读:来源:国知局
示,控制单元90通过高电压传感器85检测跨平滑电容器23的实际升压电压VHr。控制单元90然后判定实际升压电压VHr是否等于或小于第一阈值电压VH2,如图3中的步骤S105所示。除非实际的升压电压VHr等于或小于阈值电压VH2,否则处理返回到图3中的步骤S104以继续监视实际升压电压VHr。
[0065]如图4B中的线r所示,当实际的升压电压VHr在时间t2处达到第一阈值电压VH2时,控制单元90计算目标升压电压VH1与由高电压传感器85检测到的实际升压电压VHr之间的偏差,如图3中的步骤S106所示。当高电压传感器85所检测的实际升压电压VHr在时间t2处为第一阈值电压VH2时,该偏差为(VH rVH2)。如图3中的步骤S107所示,控制单元90通过参考图5的映射(map)来计算对应于偏差(VH1-VH2)的载波频率变化量AC,图5绘制出相对于目标升压电压^氏与实际升压电压VHr之间偏差的载波频率变化量AC。控制单元90然后产生降低载波频率的指令以将载波频率Fcl、匕2更改为C 2。如图3中的步骤S108所示,控制单元90将第一和第二逆变器的载波频率Fel、Fe2从初始状态C C1降低为C 2。当第一和第二逆变器30、40的载波频率已经降低为(:2时,第一和第二逆变器30、40的开关损耗(逆变器损耗)降低,并且第一和第二逆变器30、40的转换效率1、n2分别增加到nn、n21。因此,第一电动发电机50所产生的发电电力Pgtl(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力的绝对值变为(PgtlX η ηχ η 21),该电力具有大于被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm1(正)的绝对值。因此,平滑电容器23通过等同于Pm^ PgtlX II11X Ii21之差的电力而被充电。结果,如图4Β中的线r所示,在时间12之处或之后,实际的升压电压VHr从第一阈值电压VH2开始逐渐增加以接近目标升压电压VH i。
[0066]接下来,如图3中的步骤S109所示,控制单元90判定载波频率Fel、匕2是否被限制到或低于下限载波频率(下限阈值)C1,还判定实际的升压电压VHr是否在降低。下限载波频率(下限阈值)C1例如是可听频带中的频率,在可听频带中,可感测逆变器30、40的噪声产生。载波频率匕”匕在图扣中的时间“处为^,C2高于下限载波频率C1,并且实际的升压电压VHr在增加。因此,处理返回到图3中的步骤S106,并且控制单元90通过参考图5所示的映射来重复图3中的步骤S106到S109,以更改载波频率Fel、Fc2。
[0067]如图4B中的线r所示,当高电压传感器85检测到的实际升压电压VHr在时间t2之处或之后增加时,目标升压电压¥氏与高电压传感器85检测到的实际升压电压VHr之间的偏差逐渐减小。当偏差减小时,控制单元90通过参考图5中的映射增加载波频率Fc^Fci2以高于时间t2处的C 2 (或者使它们接近初始状态Ctl)。由于逆变器30、40的转换效率η ηη2已经变得小于在载波频率Fel、F。/变为C2时的时间t2处的η H、n21,因此,第一电动发电机50所产生的发电电力Pgtl (负)中的被提供给电动发电机60的电力(PgtlX TI1Xn2) ?渐减小,并且使目标升压电压VH1与升压电压VHr之间的偏差逐渐接近零。
[0068]如图48和4(:所示,当载波频率匕1、匕2在时间丨3处变为(:3时,第一和第二逆变器30、40的转换效率Th、n/变为η 13、η23ο因此,第一电动发电机50所产生的发电电力Pgtl(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力变为(PgtlXn13Xn23),该电力具有与被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm1(正)相反的符号以及相同的绝对值。结果,平滑电容器23的放电电力Pc变为零,并且高电压传感器82在t3之处或之后检测到的实际升压电压VHr被保持为目标升压电压VH1,以允许升压转换器20的暂停状态。
[0069]当驾驶员在图4A中的时间t4处下压混合动力车辆100的加速器时,加速踏板下压量检测传感器87检测到的加速踏板下压量增加。因此,控制单元90判定已经存在增加驱动转矩的请求,并且输出指令以增加第二电动发电机60的电动机转矩Tm。根据该指令,被提供给第二电动发电机60的电力Pm在t4之处或之后增加,并且第一电动发电机50的发电电力Pgtl中的被提供给第二电动发电机60的电力(PgtlXn1Xn2)变得小于从第二逆变器40提供给第二电动发电机60的电力Pm。这种电力不足通过平滑电容器23的放电所获得的放电电力Pc来补偿,使得实际的升压电压VHr降低,如图4B中的线r所示。结果,目标升压电压VH1与实际的升压电压VHr之间的偏差逐渐增大。当实际升压电压VHr与目标升压电压VH1之间的偏差增加时,控制单元90根据图5的映射增加第一和第二逆变器30、40的载波频率变化量Δ C,并且将载波频率Fca、Fe2W C 3降低。
[0070]但是,如果载波频率Fc^Fe2的增加所导致的第一电动发电机50的发电电力Pgtl中的被提供给第二电动发电机60的电力(PgtlXn1Xn2)的增加大于被提供给第二电动发电机60的电力Pm的增加,则即使当载波频率1、Fe2降低时,实际的升压电压VHr也继续降低,如图4C中的时间t4到时间15所示。如图4B和4C中的时间15处所示,当即使第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc^FcJf低到下限载波频率(下限阈值)C1,实际的升压电压VHr也继续降低时,控制单元90判定即使在载波频率1、匕2的下限载波频率处,实际的升压电压VHr也在降低,如图3中的步骤S109所示。控制单元90重启升压转换器20,如图3中的步骤SllO所示。
[0071]在重启升压转换器20之后,控制单元90使第一和第二逆变器30、40的载波频率Fcl、Fe2返回到初始值CC1,并且恢复正常的控制操作。当升压转换器20重启时,电池10将电力提供给第二电动发电机60,以使实际的升压电压增加,直至达到目标升压电压VHiq
[0072]如上所述,该实施例的混合动力车辆100可通过以下方式保持升压转换器20的暂停状态:将第一和第二逆变器30、40的载波频率1、匕2调整为使DC高电压VH在升压转换器20的暂停状态期间接近目标升压电压VH1,而不使用更改车辆的驱动转矩的传统方法。因此,可以在保持车辆驾驶性能的同时,通过增加升压转换器的暂停时间来有效地提高混合动力车辆100 (电动车辆)的系统效率。
[0073]接下来,通过参考图6和7,描述根据该实施例的混合动力车辆100的另一操作。仅简要描述与上面参考图3至5描述的内容对应的类似部分。如图7A到7C所示,操作在暂停升压转换器20时的时间^处执行。此时,被提供给第二电动发电机60的电力Pm i (正)的绝对值小于第一电动发电机50所产生的发电电力Pgtl(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(PgtlXn1Xn2)的绝对值。平滑电容器23通过等同于?!111与(PgtlXn1Xn2)之差的电力而被充电,使得在时间之处或之后,实际的升压电压VHr从目标升压电压VH i开始逐渐增加,如图7B中的线r所示。在此操作中,第一和第二逆变器30、40的转换效率η η η 2通过增加其载波频率F cl, Fe2以增加第一和第二逆变器30、40的逆变器损耗而降低,同时第一电动发电机50的发电电力Pgtl (负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(PgOxn1Xn2)减小。结果,实际的升压电压VHr被保持为接近目标升压电压VH1,并且保持升压转换器20的暂停状态。
[0074]与上面参考图3的描述类似,当电池电流IB等于或小于阈值^时,控制单元90监视电池电流IB并且暂停升压转换器20,如图6中的步骤S201到S205所示。接下来,控制单元90执行载波频率更改程序(载波频率更改构件)95。当实际的升压电压VHr等于或大于第二阈值电压VHJt,如图6中的步骤S206到S208所示,控制单元90在图7C中的时间七2处将第一和第二逆变器30、40的载波频率F cl, Fc2从C C1增加到C 5,并且从VH4开始降低实际的升压电压VHr,如图7B中的线r所示。之后,控制单元90重复图6中的步骤S206到S209以从(:5开始朝着C 6逐渐降低第一和第二逆变器30、40的载波频率F el、Fe2,如图7B中的时间t2与〖3之间的线r所示,从而使得实际的升压电压VHr接近目标升压电压VH 10当第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc^ Fe2在时间13处为C 6时,被提供给第二电动发电机60的电力Pm1 (正)变为这样的电力:其具有与第一电动发电机50所产生的发电电力Pgtl(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(PgQx Ti1Xn2)相反的符号以及相同的电力。实际的升压电压VHr然后被保持为目标升压电压VHiq在图7中的时间14处,制动踏板被压下,以将再生电力从第二电动发电机60输入到第二逆变器40。当实际的升压电压VHr增加时,控制单元90增加第一和第二逆变器30、40的载波频率Fel、Fc2O如图7C中的时间t5处所示,即使当第一和第二逆变器30、40的载波频率F el、Fe2位于上限载波频率C 4时,只要实际的升压电压VHr在增加,处理就会从图6中的步骤S209继续到步骤S210。升压转换器20然后重启以返回到正常操作。与上述操作类似,此操作还调整第一和第二逆变器30、40的载波频率Fel、Fe2,以使DC高电压VH在升压转换器的暂停状态期间保持接近目标升压电压VH1,而非像在传统方法中那样更改车辆的驱动转矩。因此,在保持车辆驾驶性能的同时,通过暂停升压转换器20来有效地提高混合动力车辆(电动车辆)100的系统效率。
[0075]接下来,通过参考图8到10,描述根据该实施例的混合动力车辆100的另一操作。在上面参考图3到7的操作中,第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc^Fe2已经同时增加或降低。但是在此操作中,第一逆变器30的载波频率Fel和第二逆变器40的载波频率F c2单独降低。
[0076]在此操作中,第一和第二逆变器30、40的载波频率中具有较大逆变器损耗可减少量的一者首先被降低,该逆变器损耗可减少量是通过载波频率的降低而产生。如果即使在该逆变器的载波频率已经降低到下限载波频率时,实际的升压电压VHr继续降低,则另一逆变器的载波频率也降低。由于具有较大旋转次数的电动发电机被设定为具有较高的载波频率,因此被连接到具有较大旋转次数的第一或第二电动发电机50、60的逆变器在升压转换器20被暂停时具有较高的载波频率。如上所述,当必须限制噪声的产生时,只有第一和第二逆变器30、40的载波频率Fel、Fe2可被最大程度地降低到下限载波频率。每个逆变器的载波频率的可降低量作为对应于电动发电机旋转次数的载波频率与下限载波频率之差而被给出。因此,被连接到具有较大旋转次数的电动发电机的逆变器具有较大的载波频率可降低量,并且逆变器损耗的减少变得更大。此外,当电动发电机的转矩增加时,逆变器转换较大的电力,并且当载波频率降低时,逆变器损耗的减少变得更大。具有较大旋转次数和较高转矩的第一或第二发电机实现较大的逆变器损耗可减少量。具有较小旋转次数和较低转矩的第一或第二发电机实现较小的
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