车辆控制装置的制造方法
【专利说明】车辆控制装置
[0001]本非临时申请基于在日本专利局于2014年9月25日提交的日本专利申请N0.2014-195224，其整个内容从而通过引用并入。
技术领域
[0002]本发明涉及车辆控制装置，并且更具体地涉及被应用以在车辆有碰撞时在平滑电容器处使被存储在车辆中的电力放电的控制。
【背景技术】
[0003]电动车辆、混合动力车辆以及其它车辆被广泛地使用。这些车辆能够通过由电动机生成的驱动力来行驶。这样的车辆驱动电机通过从电池或类似的直流电源接收直流(dc)电压并且经由逆变器将所接收到的直流电压切换成交流(ac)电压的电源系统来驱动。这样的电源系统通常具有逆变器，其输入侧(或直流电压侧)设置有平滑电容器的。
[0004]日本专利特开N0.2013-051755公开了一种具有作为驱动源安装的永磁同步电机的车辆控制装置。当车辆有碰撞时，即使在车辆有轮胎空转并且因此电机旋转的条件下，控制装置操作来迅速地使向电机供应交流电流的逆变器的平滑电容器的电荷放电，同时控制装置操作来使在电机中无意地生成的转矩最小化。
[0005]然而，日本专利特开N0.2013-051755未讨论在感测电机的旋转角的旋转角传感器已失效的同时使平滑电容器的电荷放电，并且因此存在改进空间。
[0006]本发明已被提出来解决上述问题，并且设想了允许在旋转角传感器已失效的同时，使平滑电容器的电荷被放电的车辆控制装置。
【发明内容】
[0007]总之，本发明提供了一种车辆控制装置，其向安装在车辆中的电机提供用于生成转矩的q轴电流和生成磁场的d轴电流的电流控制值，以控制该电机，所述车辆控制装置包括:旋转角传感器，所述旋转角传感器感测电机的转子的旋转角；以及控制部，所述控制部基于由旋转角传感器感测到的旋转角来控制电机。当控制部控制电机，并且检测到车辆有碰撞时，控制部基于从旋转角传感器获得的旋转角来确定切换模式，来切换驱动电机的逆变器的切换装置，以将q轴电流为零并且还使d轴电流流通，并且一旦切换模式已经被确定，则无论什么旋转角可能被旋转角传感器感测到，该切换模式都被应用以使连接到电机的逆变器的平滑电容器的电荷放电。
[0008]因此，如果旋转角传感器已失效，并且车辆有碰撞，则仍然能够使平滑电容器的电荷放电。如果旋转角传感器适当地操作，则能够在电机无转矩情况下完成放电，并且即使旋转角传感器不适当地操作，也能够在电机的旋转被最小化情况下使放电电流流通。
[0009]优选地，电机是主要作为电动发电机操作的第一电动发动机。车辆还包括主要作为驱动车轮的第二电动发电机的电动机操作。控制部使电流流过第一电动发电机而不是第二电动发电机，以当车辆有碰撞时使平滑电容器的电荷放电。
[0010]这比经由第二电动发电机的放电更进一步减少电机的旋转。
[0011 ] 优选地，当控制部检测到车辆有碰撞时，控制部存储由旋转角传感器感测到的旋转角，并且在所存储的旋转角被不变地应用作为用来控制电机的旋转角的情况下，通过生成电流控制值来使q轴电流为零并且使d轴电流流通，以固定切换模式。
[0012]因此，如果旋转角传感器已失效，并且车辆有碰撞，则仍然能够使平滑电容器的电荷放电。
[0013]优选地，控制部基于电压命令和旋转角传感器的输出来生成切换波形，用于切换逆变器的切换装置。控制部在检测到碰撞之前，反馈在电机电流与电流控制值之间的差以校正控制值，并且在检测到碰撞之后，控制部停止反馈所述差，并且不管旋转角传感器提供什么输出，控制部都向逆变器不变地输出与固定旋转角相对应的切换模式。
[0014]因此，如果旋转角传感器已失效，并且电机旋转，则能够防止电流反馈具有使放电电流不稳定的效果。
[0015]本发明因此允许平滑电容器的电荷在旋转角传感器失效的同时，在电机的旋转被最小化情况下被放电。
[0016]本发明的前面和其它目的、特征、方面以及优点从结合附图进行的本发明的以下【具体实施方式】将变得更加显而易见。
【附图说明】
[0017]图1是示出具有想起应用的本车辆控制装置的、作为示例示出的混合动力车辆的配置的框图。
[0018]图2是用于图示MGECU 142如何控制电机(或经由PWM控制的电流反馈)的功能框图。
[0019]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。
[0020]图4是示出在与-90°的电角相对应的位置处开始放电的状态的示意图。
[0021]图5是示出转子已旋转并且使旋转角变化到与90°的电角相对应的位置的状态的示意图。
[0022]图6是示出电动发电机MG1和MG2的旋转与发动机的旋转之间的关系的列线图。
[0023]图7是用于图示放电电流流动的条件的波形图。
[0024]图8是用于图示在第一实施例中由混合动力EOT 144和MGE⑶142执行的放电过程的流程图。
[0025]图9是用于图示在第二实施例中放电电流流动的条件的波形图。
[0026]图10是用于图示在第二实施例中由混合动力EOT 144和MGE⑶142执行的放电过程的流程图。
【具体实施方式】
[0027]将在下文中参考附图详细地描述本发明。在图中，同样地表示并且将不重复地描述相同或对应的部件。
[0028]第一实施例
[0029]图1是示出本车辆控制装置适用的作为示例示出的混合动力车辆的配置的框图。
[0030]参考图1，本车辆控制装置适用的混合动力车辆包括电池10、系统主继电器SMR1和系统主继电器SMR2、平滑电容器C1、气囊E⑶17、电力控制部20、电动发电机MG1和MG2、发动机ENG、动力分配装置PSD以及控制装置140。控制装置140包括混合动力EOT 144和MG电子控制单元(MGE⑶)142。电动发电机MG1、电动发电机MG2以及发动机ENG经由动力分配装置PSD彼此联接。
[0031]MGE⑶142和混合动力EOT 144各自被配置为具有并入在其中的中央处理单元(CPU)(未示出)和存储器(未示出)的电子控制单元(EOT)，并且MGE⑶142和混合动力ECU 144被配置成遵循存储在存储器中的映射和程序来使用由每个传感器感测到的值来执行操作过程。
[0032]电池10作为蓄电装置的代表性示例被示出，并且被配置为包括可再充电电池，诸如镍氢电池或锂离子电池。替换地，电池10可以用除可再充电电池以外的蓄电装置(诸如电双层电容器)代替。
[0033]系统主继电器SMR1和SMR2导通/切断从电池10到转换器110的供电路径。具体地，系统主继电器SMR1被连接在电池10的正电极与正电极总线101之间。系统主继电器SMR2被连接在电池10的负电极与负电极总线102之间。系统主继电器SMRUSMR2随着响应于从混合动力ECU 144发出的信号SE被控制而接通/断开。
[0034]平滑电容器C1被连接在正电极总线101与负电极总线102之间，并且平滑在正电极总线101与负电极总线102之间引起的电压变化。电压传感器120感测跨越平滑电容器C1的电压VL并且向MGE⑶142输出如感测到的电压VL。
[0035]尽管电动发电机MG1和MG2能够充当发电机和电动机两者，但是电动发电机MG1主要作为发电机操作并且电动发电机MG2主要作为电动机操作。
[0036]当电动发电机MG1和MG2在动力运行模式下操作时，电力控制部20操作来升高从电池10接收到的直流电压并且将经升压的直流电压切换成交流电压以可驱动地控制电动发电机MG1和MG2。
[0037]此外，当电动发电机MG1和MG2在再生制动操作中时，电力控制部20操作来将电动发电机MG1和MG2生成的交流电压切换成直流电压以对电池10进行充电。
[0038]电力控制部像将在下文中更具体地描述的那样被配置。
[0039]电力控制部20包括转换器110、平滑电容器C2以及与电动发电机MG1和MG2分别相对应的逆变器131和逆变器132。
[0040]作为一个示例，转换器110被配置为升压/降压斩波器电路，并且包括电抗器L1、功率半导体切换装置(在下文中还被简称为切换装置)Q1和Q2以及二极管D1和二极管D2。切换装置在此实施例中例如作为绝缘栅双极晶体管(IGBT)被实现。
[0041]转换器110在正电极总线101与正电极总线103之间执行双向直流电压转换。
[0042]平滑电容器C2被连接在正电极总线103与负电极总线102之间。平滑电容器C2平滑从转换器110输出的直流电压，并且将经平滑的直流电压供应到逆变器131、132。电压传感器122感测跨越平滑电容器C2的电压VH并且向MGE⑶142输出感测到的电压VH。
[0043]逆变器131经由从发动机ENG的曲轴传递的运行转矩来接收由电动发电机MG1生成的电力，并且将它返回到转换器110。
[0044]逆