车辆动力系统的控制设备和控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种车辆动力系统的控制设备和控制方法。用于包括感应电动机(22)的车辆动力系统的控制设备包括电子控制单元(24)，该电子控制单元(24)被配置成检测感应电动机的锁定状态、计算使电频率在锁定范围外的锁定解除滑差频率；并且控制感应电动机，使得当锁定状态被检测到时，感应电动机的滑差频率变为等于锁定解除滑差频率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种。用于包括感应电动机（22)的车辆动力系统的控制设备包括电子控制单元（24)，该电子控制单元（24)被配置成检测感应电动机的锁定状态、计算使电频率在锁定范围外的锁定解除滑差频率；并且控制感应电动机，使得当锁定状态被检测到时，感应电动机的滑差频率变为等于锁定解除滑差频率。【专利说明】
本专利技术涉及用于，该车辆动力系统包括作为用于驱动车辆的原动机的感应电动机。
技术介绍
已知包括作为用于驱动车辆的原动机的电动机的车辆动力系统。例如，已知包括作为原动机的电动机和内燃机的、用于混合动力车辆的动力系统，和仅包括电动机的、用于电动车辆的动力系统。 如果在车辆几乎不动的同时，将用于驱动车辆的电力供应到电动机，则会使电动机处于电流保持流入电动机的一相的状态。电流集中在一相中的状态将被表示为“锁定状态”。如果电动机处于锁定状态，在将电流供应到集中电流的该相的电路中集中地产生热，并且可能使电路过热。例如在下述专利文献中描述了用于防止过热的技术。 根据如在日本专利申请公开N0.2007-329982 (JP2007-329982A)中所述的技术，当通过由驾驶员来控制加速器踏板而使车辆长时间停止在上坡道路上时，降低了电动机的驱动力，从而防止处于锁定状态的电动机过热(见段落 )。还提出了根据路面的坡度、所需驱动力、电动机的操作状态等等，来改变驱动力的减小程度(见段落 )。 根据如在日本专利申请公开N0.2010-115059 (JP2010-115059A)中所述的技术，控制电动机，使得扭矩变得等于或小于当电动机处于锁定状态时，电路中产生的热在容许范围内的最大扭矩(见段落 )。
技术实现思路
根据在JP2007-329982A和JP2010-115059A中公开的技术，当电动机处于锁定状态时，通过降低电动机的驱动力、扭矩或电流来防止电路过热。即，在锁定状态中，减小供应到电动机的电流值，从而减少在电路中产生的热，并且防止过热。在感应电动机中，在电动机的转子的转速和由电动机形成的旋转磁场的转速之间存在差异(滑差(slip))，并且可以通过控制滑差来消除锁定状态(即，可以解除电动机的锁定状态)。 本专利技术提供一种用于包括感应电动机的，其通过除控制由于相电流集中而引起的发热外的方法，来保护向电动机提供电力的电路。 根据本专利技术的第一方面，一种用于包括感应电动机的车辆动力系统的控制设备包括电子控制单元，该电子控制单元被配置成:(a)检测感应电动机的锁定状态；(b)计算使电频率在锁定范围外的锁定解除滑差频率；以及(C)当锁定状态被检测到时，控制感应电动机，使得感应电动机的滑差频率变为等于锁定解除滑差频率。 在感应电动机中，旋转磁场的转速和转子的转速具有下述关系:(旋转磁场的转速)=(转子的转速)+ (滑差)。由于通过将相电流的频率(将称为“电频率”)除以(极数/2)获得旋转磁场的转速，电频率和转子的转速具有下述关系:(电频率(Hz))=(转子的转速(rps) X (极数/2) + (滑差)X (极数/2)。在下文中，该等式右侧的第一项将表示为“机械频率”，并且第二项将表示为“滑差频率”。在这种情况下，上述等式重写成下述等式:(电频率)=(机械频率)+(滑差频率)。 根据本专利技术的上述方面的、用于包括感应电动机的车辆动力系统的控制设备试图通过利用感应电动机的上述滑差，使电动机解除锁定状态。在感应电动机中，当机械频率等于固定值时，能通过改变滑差频率来改变电频率。即，能通过改变电频率，使电动机解除锁定状态。 在根据本专利技术的上述方面的控制设备中，锁定解除滑差频率可以是使电频率基本上等于锁定范围的边界值的滑差频率。 在根据本专利技术的上述方面的控制设备中，电子控制单元可以被配置成基于预先存储的在感应电动机的扭矩和滑差频率之间的关系，来计算对应于锁定解除滑差频率的扭矩值。电子控制单元也可以被配置成基于所获得的扭矩值来控制感应电动机。 根据本专利技术的第二方面，一种控制包括感应电动机的车辆动力系统的方法包括步骤:(a)检测感应电动机的锁定状态；(b)计算使电频率在锁定范围外的锁定解除滑差频率；以及(C)当锁定状态被检测到时，控制感应电动机，使得感应电动机的滑差频率变为等于锁定解除滑差频率。 【专利附图】【附图说明】 在下文中，将参考附图，描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点和技术及工业重要性，其中，相同的数字表示相同的元件，以及其中: 图1是示意性地示出混合动力车辆的配置的框图； 图2是示出电子控制单元的主要部分的框图； 图3是示例用于确定电动机的锁定状态的例程的流程图； 图4是示例当电动机处于锁定状态时执行的控制的流程图；以及 图5是示出在上坡路上起动车辆的方式的时序图。 【具体实施方式】 将参考图，描述本专利技术的一个实施例。在该实施例中，将包括用于驱动后轮的感应电动机的四轮驱动混合动力车辆的动力系统描述为包括感应电动机的车辆动力系统的例子。 图1示意性地示例混合动力车辆10的配置。混合动力车辆10的动力系统12具有驱动前轮14的前动力系统12A，以及驱动后轮16的后动力系统12B。前动力系统12A是内燃机18和同步电动机20的组合。前动力系统12A可以包括两个同步电动机20。取决于情形，发动机18和同步电动机20的每一个能独立地驱动车辆，或发动机18和同步电动机20能协同来驱动车辆。当由发动机18驱动时或由于车辆的惯性，同步电动机20能充当发电机。后动力系统12B包括一个感应电动机22，并且通过感应电动机22来驱动左右后轮16。感应电动机22的转子和后轮16连接，以便以给定关系旋转。后动力系统12B可以包括分别单独地驱动左右后轮16的两个感应电动机。冋时，如动力系统12A和后动力系统12B可以相互交换位置或相互代替，即，后轮可以由发动机和同步电动机驱动，而前轮可以由感应电动机驱动。 混合动力车辆10进一步包括控制动力系统12的电子控制单元24。电子控制单元24从诸如加速器踏板或制动踏板的操作部件的操作量获得驾驶员的请求，并且获得车辆的行驶状况，诸如车辆10的速度以及发动机18和电动机20、22的转速，以便基于这些信息控制动力系统12。电子控制单元24通过控制节流阀的开度、燃料喷射量、喷射正时、点火正时等等来控制发动机18。同时，电子控制单元24通过控制第一逆变器26来控制同步电动机20。第一逆变器26将来自蓄电池28的DC电力转换成其电流值和频率根据电子控制单元24的命令而被控制的三相AC电力，并且将AC电力供应到同步电动机20。此外，电子控制单元24通过控制第二逆变器30控制感应电动机22。第二逆变器30将来自蓄电池28的DC电力转换成其电流值和频率根据来自电子控制单元24的命令而被控制的三相AC电力。 为起动处于斜坡上的混合动力车辆10，驾驶员松开制动踏板并且下压加速器踏板。当驾驶员改变踏板时，会减小制动力，并且车辆会在斜坡上向下移动。由于感应电动机22中存在滑差，当车辆以极低速移动时，会使电动机22处于电频率变为等于O的锁定状态。尽管在同步电动机中，机械频率和电频率处于固定关系，但在感应电动机中存在滑差，并且相对于机械频率，某种程度上会改变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于包括感应电动机(22)的车辆动力系统的控制设备，所述控制设备包括：电子控制单元(24)，所述电子控制单元(24)被配置成：(a)检测所述感应电动机的锁定状态；(b)计算使电频率在锁定范围外的锁定解除滑差频率；以及(c)当所述锁定状态被检测到时，控制所述感应电动机(22)，使得所述感应电动机(22)的滑差频率变为等于所述锁定解除滑差频率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：濑尾祐介，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP