[發(fā)明專利]電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中的升壓變壓器的控制裝置和相應(yīng)的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680047350.7
• 申請日: 2006-11-01
• 公開（公告）號: CN101331677A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 落合清惠;岡村賢樹;小柳博之
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02P27/08;H02M7/5387;H02M7/5395
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王安武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種升壓變壓器的控制裝置，其中所述升壓變壓器將來自DC電源的直流(DC)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)電壓，并且涉及升壓變壓器的控制方法。

背景技術(shù)

目前，作為環(huán)境友好車輛的混合動力車輛和電動車輛已經(jīng)吸引了相當(dāng)大的注意力。

這樣的混合動力車輛除了常規(guī)的發(fā)動機(jī)之外，還使用DC電源、逆變器以及由逆變器驅(qū)動的作為動力源的電機(jī)。就是說，雖然混合動力車輛通過驅(qū)動發(fā)動機(jī)來獲得動力，但是其還通過如下方式獲得動力：將來自DC電源的DC電壓通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流(AC)電壓，并且使用經(jīng)轉(zhuǎn)換的AC電壓旋轉(zhuǎn)電機(jī)。電動車輛也使用DC電源、逆變器以及由逆變器驅(qū)動的作為動力源的電機(jī)。

日本專利早期公布No.2001-295676公開了在混合動力車輛中，驅(qū)動軸的角加速度被用于檢測打滑狀態(tài)并且限制轉(zhuǎn)矩。

緊接在行駛中的車輛遇到路面上的突起(例如路階、陷落物)上后，導(dǎo)致車輪空轉(zhuǎn)的打滑狀態(tài)。因為在打滑狀態(tài)中路面阻力消失，所以如果車輪在轉(zhuǎn)矩不改變的情況下車輪轉(zhuǎn)速增大。

因為輸出功率與轉(zhuǎn)矩×轉(zhuǎn)速成正比，所以打滑狀態(tài)導(dǎo)致在驅(qū)動車輪的電機(jī)中消耗大量的電力。因此，進(jìn)行控制，使得更大的電力可以被供應(yīng)到電機(jī)。

另一方面，在打滑狀態(tài)結(jié)束之后，輪胎再次與路面接觸，引起抓地狀態(tài)，在抓地狀態(tài)中，輪胎的轉(zhuǎn)速由于與路面的摩擦而迅速減小。電機(jī)的轉(zhuǎn)速也隨著輪胎轉(zhuǎn)速的減小而迅速減小。

還可以想到，在混合動力車輛等中，來自電源的DC電壓由升壓變壓器升高，并且升高的DC電壓由逆變器轉(zhuǎn)換成AC電壓，以驅(qū)動電機(jī)。

在這樣的包括升壓變壓器的構(gòu)造中，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速快速減小時，過量的電力可能被從升壓變壓器供應(yīng)到逆變器。因此，需要降低升壓變壓器的目標(biāo)電壓。

日本專利早期公布No.2001-295676沒有公開在這樣的從打滑狀態(tài)變化到抓地狀態(tài)的情況下執(zhí)行的對升壓變壓器的控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠即時地防止過電壓的升壓變壓器的控制裝置，以及該升壓變壓器的控制方法。

總而言之，本發(fā)明提供了一種用于電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的升壓變壓器的控制裝置。所述升壓變壓器升高DC電源的DC電壓，并且所述電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)包括：逆變器，其將所述升壓變壓器的輸出電壓轉(zhuǎn)變?yōu)锳C電壓，以及電動機(jī)，其由所述逆變器(14)的輸出電壓驅(qū)動。在所述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速下降并且所述轉(zhuǎn)速的變化率的絕對值變?yōu)椴恍∮陬A(yù)定值的情況下，所述升壓變壓器的所述控制裝置減小所述升壓變壓器的輸出電壓命令值。

優(yōu)選地，以選自多種控制模式的控制模式來對所述逆變器進(jìn)行控制，所述多種控制模式包括正弦波PWM控制模式、過調(diào)制PWM控制模式和矩形波控制模式這三種控制模式。只有在所述逆變器的所述控制模式為所述矩形波控制模式或所述過調(diào)制控制模式的情況下，所述升壓變壓器的所述控制裝置才減小所述升壓變壓器的所述輸出電壓命令值。

優(yōu)選地，所述電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)還包括：電力供應(yīng)線，其將所述升壓變壓器的所述輸出電壓傳輸?shù)剿瞿孀兤鳎浑娙萜鳎溥B接到所述電力供應(yīng)線，以及檢測單元，其檢測所述電容器的狀態(tài)。所述升壓變壓器的所述控制裝置以基于所述檢測單元的輸出的減小比率使所述升壓變壓器的所述輸出電壓命令值減小。

優(yōu)選地，所述電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)還包括解算器，所述解算器檢測所述電動機(jī)的所述轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的升壓變壓器的控制方法。所述升壓變壓器升高DC電源的DC電壓，所述電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)包括：逆變器，其將所述升壓變壓器的輸出電壓轉(zhuǎn)變?yōu)锳C電壓；以及電動機(jī)，其由所述逆變器的輸出電壓驅(qū)動。所述控制方法包括如下步驟：判定所述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量是否不大于預(yù)定值，并且在所述轉(zhuǎn)速下降并且所述轉(zhuǎn)速的變化率的絕對值變?yōu)椴恍∮谒鲱A(yù)定值的情況下，減小所述升壓變壓器的輸出電壓命令值。

優(yōu)選地，以選自多種控制模式的控制模式來對所述逆變器進(jìn)行控制，所述多種控制模式包括正弦波PWM控制模式、過調(diào)制PWM控制模式和矩形波控制模式這三種控制模式。所述控制方法還包括如下步驟：只有在所述逆變器的所述控制模式為所述矩形波控制模式或所述過調(diào)制控制模式的情況下，才減小所述升壓變壓器的所述輸出電壓命令值。

優(yōu)選地，所述電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)還包括：電力供應(yīng)線，其將所述升壓變壓器的所述輸出電壓傳輸?shù)剿瞿孀兤鳎浑娙萜鳎溥B接到所述電力供應(yīng)線；以及檢測單元，其檢測所述電容器的狀態(tài)。所述控制方法還包括如下步驟：以基于所述檢測單元的輸出的減小比率使所述升壓變壓器的所述輸出電壓命令值減小。