驱动单元、车辆和用于驱动单元的控制方法技术

本发明专利技术涉及驱动单元、车辆和用于驱动单元的控制方法。在包括马达、逆变器、第一蓄电装置、升降压变换器、第一电容器和第二电容器、直流‑直流变换器和继电器的驱动单元中，当继电器被关断以使第一电容器和第二电容器的电荷放电时，在设定升降压变换器的目标占空比使得升降压变换器和直流‑直流变换器的总损耗变得大于升降压变换器的最大损耗值并且控制升降压变换器的同时，直流‑直流变换器被驱动。

【技术实现步骤摘要】
驱动单元、车辆和用于驱动单元的控制方法
本专利技术涉及一种驱动单元、一种车辆和一种用于驱动单元的控制方法。
技术介绍
已经提出了一种驱动单元，该驱动单元包括电动发电机、逆变器、高压蓄电装置、升降压变换器、第一电容器和第二电容器、直流-直流变换器和继电器(例如，见国际公报No.WO2010/131340)。这里，逆变器用于驱动马达。升降压变换器具有开关元件和电抗器。升降压变换器被连接到第一电力线和第二电力线，第一电力线被连接到逆变器，第二电力线被连接到高压蓄电装置。升降压变换器被构造成在变换电力的电压的同时在第一电力线和第二电力线之间交换电力。第一电容器被附接到第一电力线，并且第二电容器被附接到第二电力线。直流-直流变换器被连接到第二电力线。继电器被设置在第二电力线的与直流-直流变换器相比更靠近高压蓄电装置的一部分中。在该驱动单元中，当连接到电动发电机的导线被断开时，继电器被关断以使第一电容器和第二电容器的剩余电荷放电。在此情形中，升降压变换器的开关元件被控制成使得升降压变换器重复升压操作和降压操作。相应地，在电抗器中引起能量损耗，并且在开关元件中引起开关损耗，从而在升压操作期间消耗第一电容器的电荷，并且在降压操作期间消耗第二电容器的电荷。
技术实现思路
为了在这种驱动单元中使第一电容器和第二电容器的剩余电荷放电，要求缩短放电所占用的时间(直至第一电容器和第二电容器的电压达到阈值或阈值之下的时间)。为了回应该要求，如何控制升降压变换器(升压操作和降压操作)是一个问题。在本专利技术中的驱动单元、车辆和用于驱动单元的控制方法缩短了用于使第一电容器和第二电容器的电荷放电所占用的时间。在本专利技术中的驱动单元、车辆和用于驱动单元的控制方法采用以下手段以实现以上主要目的。本专利技术的第一方面是一种驱动单元。该驱动单元包括：马达；驱动马达的逆变器；第一蓄电装置；升降压变换器，该升降压变换器具有开关元件和电抗器，该升降压变换器被连接到第一电力线和第二电力线，第一电力线被连接到逆变器，第二电力线被连接到第一蓄电装置，该升降压变换器被构造成在变换电力的电压的同时在第二电力线和第一电力线之间交换电力；附接到第一电力线的第一电容器；附接到第二电力线的第二电容器；连接到第一电力线的直流-直流变换器；继电器，该继电器被设置在第二电力线的与第二电容器相比更靠近第一蓄电装置的一部分中；和电子控制单元，该电子控制单元被构造成控制升降压变换器和直流-直流变换器。电子控制单元被构造成当继电器被关断以使第一电容器和第二电容器的电荷放电的同时执行第一放电控制，第一放电控制是在设定升降压变换器的目标占空比使得升降压变换器和直流-直流变换器的总损耗变得大于升降压变换器的最大损耗值并且控制升降压变换器的同时驱动直流-直流变换器的控制。利用该构造，当继电器被关断以使第一电容器和第二电容器的电荷放电时执行第一放电控制，第一放电控制被构造成在设定升降压变换器的目标占空比使得升降压变换器和直流-直流变换器的总损耗变得大于升降压变换器的最大损耗值并且控制升降压变换器的同时驱动直流-直流变换器。因此，与在不考虑总损耗的情况下设定目标占空比(例如，将目标占空比设定为一致的值)并且控制升降压变换器的构造相比较，使第一电容器和第二电容器的电荷放电所占用的时间(直至第一电容器和第二电容器的电压达到阈值或以下的时间)能够缩短。在驱动单元中，电子控制单元可以被构造成当第一放电控制被执行时，设定目标占空比使得总损耗最大。利用该构造，使第一电容器和第二电容器的电荷放电所占用的时间能够更加缩短。驱动单元可以进一步包括第二蓄电装置，该第二蓄电装置具有比第一蓄电装置的额定电压低的额定电压，第二蓄电装置能够将用于操作的电力供应到电子控制单元。直流-直流变换器可以被构造成使第一电力线的电力的电压降低，并且将电力作为用于操作的电力供应到电子控制单元。电子控制单元可以被构造成当继电器被关断以使第一电容器和第二电容器的电荷放电时，与是否能够供应从第二蓄电装置到电子控制单元的用于操作的电力无关地，执行第一放电控制。利用该构造，与是否能够供应从第二蓄电装置到电子控制单元的用于操作的电力无关地执行第一放电控制。相应地，能够通过直流-直流变换器供应从第一电力线到电子控制单元的用于操作的电力，这使得能够确保电子控制单元的操作状态，并且使第一电容器和第二电容器的电荷放电。驱动单元可以进一步包括第二蓄电装置，该第二蓄电装置具有比第一蓄电装置的额定电压低的额定电压，第二蓄电装置能够将用于操作的电力供应到电子控制单元。直流-直流变换器可以被构造成使第一电力线的电力的电压降低，并且将电力作为用于操作的电力供应到电子控制单元。电子控制单元可以当以下条件i)和ii)两者都被满足时执行第一放电控制：i)继电器被关断以使第一电容器和第二电容器的电荷放电；和ii)电子控制单元判定不能够供应从第二蓄电装置到电子控制单元的用于操作的电力。电子控制单元可以被构造成当以下条件i)和iii)两者都被满足时执行第二放电控制：i)继电器被关断以使第一电容器和第二电容器的电荷放电；和iii)电子控制单元判定能够供应从第二蓄电装置到电子控制单元的用于操作的电力。第二放电控制可以是基于升降压变换器的损耗设定目标占空比并且控制升降压变换器的控制。利用该构造，当不能够供应从第二蓄电装置到电子控制单元的用于操作的电力时，第一放电控制被执行。相应地，通过直流-直流变换器供应从第一电力线到电子控制单元的用于操作的电力，这使得能够确保电子控制单元的操作状态，并且使第一电容器和第二电容器的电荷放电。当能够供应从第二蓄电装置到电子控制单元的用于操作的电力时，供应从第二电力线到电子控制单元的用于操作的电力，使得能够确保电子控制单元的操作状态。相应地，第二放电控制被执行，使得能够使第一电容器和第二电容器的电荷放电。特别地在后一情形中，当目标占空比被设定为增加升降压变换器的损耗并且升降压变换器被控制时，与在不考虑总损耗的情况下设定目标占空比(例如，将目标占空比设定为一致的值)并且控制升降压变换器的构造相比较，使第一电容器和第二电容器的电荷放电所占用的时间能够缩短。在驱动单元中，电子控制单元可以被构造成当以下条件i)和iv)两者都被满足时判定不能够供应从第二蓄电装置到电子控制单元的用于操作的电力：i)继电器被关断以使第一电容器和第二电容器的电荷放电；和iv)电子控制单元判定在第二蓄电装置中发生异常。利用该构造，当在第二蓄电装置中发生异常时，第一放电控制可以被执行。这使得能够确保电子控制单元的操作状态，并且使第一电容器和第二电容器的电荷放电。在驱动单元中，电子控制单元可以被构造成当执行第二放电控制时，设定目标占空比使得升降压变换器的损耗最大。利用该构造，第二放电控制被执行，使得使第一电容器和第二电容器的电荷放电所占用的时间能够缩短。在驱动单元中，直流-直流变换器可以被构造成切换第一电力供应和第二电力供应，第一电力供应被构造成使第二电力线的电力的电压降低并且将电力供应到被连接到第二蓄电装置、电子控制单元和多个辅助机器的第三电力线，第二电力供应被构造成使第一电力线的电力的电压降低，并且将电力作为用于操作的电力供应到电子控制单元。电子控制单元可以当执行第一放电控制时用直流-直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驱动单元，其特征在于包括：马达；逆变器，所述逆变器驱动所述马达；第一蓄电装置；升降压变换器，所述升降压变换器具有开关元件和电抗器，所述升降压变换器被连接到第一电力线和第二电力线，所述第一电力线被连接到所述逆变器，所述第二电力线被连接到所述第一蓄电装置，所述升降压变换器被构造成在变换电力的电压的同时在所述第二电力线和所述第一电力线之间交换电力；第一电容器，所述第一电容器被附接到所述第一电力线；第二电容器，所述第二电容器被附接到所述第二电力线；直流‑直流变换器，所述直流‑直流变换器被连接到所述第一电力线；继电器，所述继电器被设置在所述第二电力线的与所述第二电容器相比更靠近所述第一蓄电装置的一部分中；和电子控制单元，所述电子控制单元被构造成控制所述升降压变换器和所述直流‑直流变换器，其中所述电子控制单元被构造成当所述继电器被关断以使所述第一电容器和所述第二电容器的电荷放电时执行第一放电控制，所述第一放电控制是在设定所述升降压变换器的目标占空比使得所述升降压变换器和所述直流‑直流变换器的总损耗变得大于所述升降压变换器的最大损耗值并且控制所述升降压变换器的同时驱动所述直流‑直流变换器的控制。...

【技术特征摘要】
2016.12.27 JP 2016-2536081.一种驱动单元，其特征在于包括：马达；逆变器，所述逆变器驱动所述马达；第一蓄电装置；升降压变换器，所述升降压变换器具有开关元件和电抗器，所述升降压变换器被连接到第一电力线和第二电力线，所述第一电力线被连接到所述逆变器，所述第二电力线被连接到所述第一蓄电装置，所述升降压变换器被构造成在变换电力的电压的同时在所述第二电力线和所述第一电力线之间交换电力；第一电容器，所述第一电容器被附接到所述第一电力线；第二电容器，所述第二电容器被附接到所述第二电力线；直流-直流变换器，所述直流-直流变换器被连接到所述第一电力线；继电器，所述继电器被设置在所述第二电力线的与所述第二电容器相比更靠近所述第一蓄电装置的一部分中；和电子控制单元，所述电子控制单元被构造成控制所述升降压变换器和所述直流-直流变换器，其中所述电子控制单元被构造成当所述继电器被关断以使所述第一电容器和所述第二电容器的电荷放电时执行第一放电控制，所述第一放电控制是在设定所述升降压变换器的目标占空比使得所述升降压变换器和所述直流-直流变换器的总损耗变得大于所述升降压变换器的最大损耗值并且控制所述升降压变换器的同时驱动所述直流-直流变换器的控制。2.根据权利要求1所述的驱动单元，其特征在于：所述电子控制单元被构造成当所述第一放电控制被执行时，设定所述目标占空比使得所述总损耗最大。3.根据权利要求1或2所述的驱动单元，其特征在于进一步包括：第二蓄电装置，所述第二蓄电装置具有比所述第一蓄电装置的额定电压低的额定电压，所述第二蓄电装置能够将用于操作的电力供应到所述电子控制单元，其中所述直流-直流变换器被构造成使所述第一电力线的电力的电压降低，并且将电力作为用于操作的电力供应到所述电子控制单元，并且所述电子控制单元被构造成当所述继电器被关断以使所述第一电容器和所述第二电容器的电荷放电时，与是否能够供应从所述第二蓄电装置到所述电子控制单元的用于操作的电力无关地，执行所述第一放电控制。4.根据权利要求1或2所述的驱动单元，其特征在于进一步包括：第二蓄电装置，所述第二蓄电装置具有比所述第一蓄电装置的额定电压低的额定电压，所述第二蓄电装置被构造成将用于操作的电力供应到所述电子控制单元，其中所述直流-直流变换器被构造成使所述第一电力线的电力的电压降低，并且将电力作为用于操作的电力供应到所述电子控制单元，所述电子控制单元当以下条件i)和ii)两者都被满足时执行所述第一放电控制，i)所述继电器被关断以使所述第一电容器和所述第二电容器的电荷放电，和ii)所述电子控制单元判定不能够供应从所述第二蓄电装置到所述电子控制单元的用于操作的电力，并且所述电子控制单元被构造成当以下条件i)和iii)两者都被满足时执行第二放电控制，i)所述继电器被关断以使所述第一电容器和所述第二电容器的电荷放电，和iii)所述电子控制单元判定能够供应从所述第二蓄电装置到所述电子控制单元的用于操作的电力，所述第二放电控制是基于所述升降压变换器的损耗设定所述目标占空比并且控制所述升降压变换器的控制。5.根据权利要求4所述的驱动单元，其特征在于：所述电子控制单元被构造成当以下条件i)和iv)两者都被满足时判定不能够供应从所述第二蓄电装置到所述电子控制单元的用于操作的电力，i)所述继电器被关断以使所述第一电容器和所述第二电容器的电荷放电，和iv)所述电子控制单元判定在所述第二蓄电装置中发生异常。6.根据权利要求4或5所述的驱动单元，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：大野敏和，
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