车辆控制系统以及控制方法技术方案

提供一种用于车辆的控制系统，该车辆包括三相AC电动机、第一开关元件、第二开关元件以及电力转换器。控制系统包括短路检测器和ECU。将ECU配置成：(a)当判定车辆停止时，控制电力转换器，以便使电力转换器处于预定状态，在该预定状态中第一开关元件和第二开关元件中的一者针对三相中的全部相处于关断状态，以及(b)当短路检测器在第一开关元件和第二开关元件中的一者中检测到短路时控制电力转换器，以使得第一和第二开关元件中的检测到短路的所述一个开关元件提供处于预定状态的接通状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制包括三相AC电动机的车辆的车辆控制系统以及控制方法。
技术介绍
已经提出一种在三相AC电动机中检测漏电的方法(见日本专利申请公开No.7-241002(JP7-241002A))。根据该方法，使逆变器的上臂或者下臂暂时处于接通状态，以便判定三相中的哪一相经历漏电。同样已经提出被配置成当检测到短路时使用反电动势接通除了短路相以外的相的开关元件的系统(见日本专利申请公开No.2013-121256(JP2013-121256A))。此外，同样已经提出当检测到短路时使包括短路相的臂与电路断开的系统(见日本专利申请公开No.2011-155708(JP2011-155708A))。在该公开中，同样公开当短路检测之后电动发电机的转速变为等于或大于预定转速时，使短路侧的臂的三相进入接通状态，以便降低电流值，从而确保热优势。同时，通过当车辆停止时对电力转换器执行特定相接通控制，可以减少电力转换器的切换损失。特定相接通控制意为用于使第一开关元件(其通常被称为“上臂”或“下臂”)或者第二开关元件(其通常被称为“下臂”或“上臂”)中一者的全部开关元件处于关断状态，并且使第一开关元件和第二开关元件中另一者的至少一个开关元件处于接通状态的控制。也就是，特定相接通控制包括其中三相中的一相处于接通状态的一相接通控制，其中两相处于接通状态的两相接通控制，以及其中三相处于接通状态的三相接通控制。
技术实现思路
当在第一开关元件或者第二开关元件中一者的至少一相中发生短路的情况下执行特定相接通控制时，该第一开关元件和第二开关元件可能短路。特别地，不像如在JP7-241002A中所公开的用于检测漏电的控制，特定相接通控制应当在车辆停止期间(即：当车辆停止时)持续执行。因此，在这种情况下，在车辆停止期间，相对大的电流连续流过电力转换器。从部件保护或者系统保护的观点来看，这种现象不是所期望的。即，包括在上述现有技术文献中公开的这些系统的常规系统经历当车辆停止时不足以采取执行特定相接通控制的测量的技术问题。本专利技术提出一种用于当在电力转换器中检测到短路时安全地实施特定相接通控制的车辆控制系统和控制方法。根据本专利技术的一个方面，提出用于车辆的控制系统。车辆包括：三相AC电动机，其可操作用于与车辆的驱动轴同步旋转；第一开关元件和第二开关元件，其串联电连接并且针对三相AC电动机的三相中的每一相而设置；以及电力转换器，其被配置成控制第一开关元件和第二开关元件的接通和关断。控制系统包括被配置成检测在第一开关元件和第二开关元件中的短路的短路检测器，以及ECU。将ECU配置成：(a)当三相AC电动机的转速等于或者小于第一阈值并且执行停止车辆的操作时，判定车辆停止，(b)当ECU判定车辆停止时，控制电力转换器，以便使电力转换器处于预定状态，在该预定状态中第一开关元件和第二开关元件中的一者针对三相中的全部相处于关断状态，并且第一开关元件和第二开关元件中的另一者针对三相中的至少一相处于接通状态，以及(c)当短路检测器检测第一开关元件和第二开关元件中的一个开关元件中的短路时控制电力转换器，以使得第一开关元件和第二开关元件中的检测到短路的该一个开关元件提供处于预定状态的接通状态。根据本专利技术的第一方面，当判定车辆停止时，使电力转换器在ECU的控制下进入预定状态。预定状态意为针对三相中的全部相的第一开关元件和第二开关元件中的一者处于关断状态，并且针对三相中的至少一相的第一开关元件和第二开关元件中的另一者处于接通状态。即，用于使电力转换器处于预定状态的控制等同于上述特定相接通控制。根据特定相接通控制，在车辆停止期间停止电力转换器的切换操作，从而可节省或者减少电力消耗。进一步地，通过短路检测器来检测电力转换器中的短路。例如，当电力转换器关断时，基于通过三相AC电动机的反电动势而产生的电力转换器的负载电流的值和/或波形，或者在三相中负载电流的这些值和/或波形的比较的结果，短路检测器可检测电力转换器的短路。然而，应理解短路检测器的具体配置对本专利技术的本质技术概念没有影响。即，可采用公知的各种类型的短路检测器作为短路检测器。因为三相AC电动机与驱动轴同步旋转，所以即使在电力转换器是关断状态的情况下，三相AC电动机仍依照驱动轴的旋转而旋转。例如，上述反电动势意为在这种情况下可产生的反电动势。关于由短路检测器检测的短路的信息，例如，可不包括其位置的特定信息(短路部件)，可包括至少指明短路开关元件是第一开关元件还是第二开关元件的特定信息，或者可包括指明短路开关元件是第一开关元件还是第二开关元件的特定信息以及指明三相中的哪一相与短路开关元件有关的特定信息两者。当通过短路检测器检测到在第一开关元件和第二开关元件中的一者的开关元件的短路时，执行特定相接通控制，以使得在包括其中检测到短路的开关元件的一侧上的开关元件中的至少一个开关元件处于接通状态。即，使得在没有发生短路的一侧上的开关元件中的全部开关元件处于关断状态。因此根据本专利技术的第一方面，在确保第一和第二开关元件中的一者电绝缘的情况下，执行车辆停止期间的特定相接通控制。因此，即使在电力转换器中检测到短路，当车辆停止时可安全地实施特定相接通控制，以使得可由于特定相接通控制而获得省电效果。根据本专利技术的第二方面，提出控制车辆的方法。车辆包括三相AC电动机，其可操作用于与车辆的驱动轴同步旋转；第一开关元件和第二开关元件，其串联电连接并且针对三相AC电动机的三相的每一相而设置；电力转换器，其可操作用于控制第一开关元件和第二开关元件的接通和关断；短路检测器，其被配置成检测在第一开关元件和第二开关元件中的短路；以及ECU。该方法包括步骤：当三相AC电动机的转速等于或者小于第一阈值并且执行停止车辆的操作时，通过ECU判定车辆停止；当判定车辆停止时，通过ECU控制电力转换器，以使得电力转换器处于预定状态，在该预定状态中第一开关元件和第二开关元件中的一者针对三相中的全部相处于关断状态，并且第一开关元件和第二开关元件中的另一者针对三相中的至少一相处于接通状态；以及当短路检测器检测第一开关元件和第二开关元件中的一个开关元件短路时，通过ECU控制电力转换器，以使得第一开关元件和第二开关元件中的检测到短路的该一个开关元件提供处于预定状态的接通状态。从实施例的下列描述中，本专利技术的操作和其它优点将显而易见。附图说明<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的控制系统，所述车辆包括可操作用于与所述车辆的驱动轴同步旋转的三相AC电动机，串联电连接并且针对所述三相AC电动机的三相中的每一相而设置的第一开关元件和第二开关元件，以及被配置成控制所述第一开关元件和所述第二开关元件的接通与关断的电力转换器，所述控制系统包括：短路检测器，其被配置成检测在所述第一开关元件和所述第二开关元件中的短路；以及ECU，其被配置成：(a)当所述三相AC电动机的转速等于或小于第一阈值并且执行停止所述车辆的操作时，判定所述车辆停止；(b)当所述ECU判定所述车辆停止时控制所述电力转换器，以便使所述电力转换器处于预定状态，在所述预定状态中所述第一开关元件和所述第二开关元件中的一者针对所述三相中的全部相处于关断状态，并且所述第一开关元件和所述第二开关元件中的另一者针对所述三相中的至少一相处于接通状态；以及(c)当所述短路检测器在所述第一开关元件和所述第二开关元件中的一个开关元件中检测到短路时控制所述电力转换器，以使得所述第一开关元件和所述第二开关元件中的检测到所述短路的所述一个开关元件提供处于所述预定状态的所述接通状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.25 JP 2013-2225751.一种用于车辆的控制系统，所述车辆包括可操作用于与所述车辆的
驱动轴同步旋转的三相AC电动机，串联电连接并且针对所述三相AC电动
机的三相中的每一相而设置的第一开关元件和第二开关元件，以及被配置
成控制所述第一开关元件和所述第二开关元件的接通与关断的电力转换
器，所述控制系统包括：
短路检测器，其被配置成检测在所述第一开关元件和所述第二开关元
件中的短路；以及
ECU，其被配置成：
(a)当所述三相AC电动机的转速等于或小于第一阈值并且执行停止
所述车辆的操作时，判定所述车辆停止；
(b)当所述ECU判定所述车辆停止时控制所述电力转换器，以便使
所述电力转换器处于预定状态，在所述预定状态中所述第一开关元件和所
述第二开关元件中的一者针对所述三相中的全部相处于关断状态，并且所
述第一开关元件和所述第二开关元件中的另一者针对所述三相中的至少一
相处于接通状态；以及
(c)当所述短路检测器在所述第一开关元件和所述第二开关元件中的
一个开关元件中检测到短路时控制所述电力转换器，以使得所述第一开关
元件和所述第二开关元件中的检测到所述短路的所述一个开关元件提供处
于所述预定状态的所述接通状态。
2.根据权利要求1所述的控制系统，进一步包括检测制动踏板的操作
量的制动踏板操作量检测器，其中
所述ECU被配置成当通过所述制动踏板操作量检测器检测的所述制
动踏板的所述操作量等于或...

【专利技术属性】
技术研发人员：新见嘉崇，冈村贤树，辻井伸太郎，洪远龄，
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