驱动装置和车辆制造方法及图纸

本申请涉及驱动装置和车辆。驱动装置包括马达、逆变器、蓄电装置和电子控制单元。电子控制单元被构造成作为第一脉冲宽度调制(PWM)控制，通过根据马达的扭矩指令的每个相位的电压指令与载波电压的比较来生成开关元件的第一PWM信号。电子控制单元被构造成作为第二脉冲宽度调制控制，基于根据马达的扭矩指令的电压的调制因数和电压相位以及电角度的每单位周期的脉冲计数来生成开关元件的第二PWM信号。电子控制单元被构造成当要求马达的高可控性时而不是当不要求高可控性时限制第二PWM控制的执行。

Drive and vehicle

This application involves driving devices and vehicles. The driving device includes a motor, an inverter, a storage device and an electronic control unit. The electronic control unit is constructed as a first pulse width modulation (PWM) control to generate the first PWM signal of the switch element by comparing the voltage instructions of each phase of the motor's torque instruction to the carrier voltage. The electronic control unit is constructed as a second pulse width modulation control. The second PWM signal of the switch element is generated based on the modulation factor and voltage phase according to the torque instruction of the motor and the pulse count per unit cycle of the electric angle. The electronic control unit is configured to limit the execution of the second PWM control when it requires high controllability of the motor rather than requiring high controllability.

【技术实现步骤摘要】
驱动装置和车辆
本专利技术涉及驱动装置和车辆，并且具体地涉及包括马达、逆变器和蓄电装置的驱动装置以及安装了该驱动装置的车辆。
技术介绍
在现有技术中，作为驱动装置，已提出一种驱动装置，该驱动装置包括电动马达以及电力转换装置，所述电力转换装置具有逆变器电路，该逆变器电路被构造成通过开关多个开关元件来驱动电动马达，基于电动马达的一个电周期中的脉冲计数以及根据电动马达的扭矩指令的电压的调制因数和电压相位来生成开关元件的脉冲信号，并且开关所述开关元件(例如参见日本未审定专利申请公报No.2013-162660(JP2013-162660A))。在该驱动装置中，生成脉冲信号，使得电力转换装置和电动马达的电力损耗基于脉冲计数、调制因数和电压相位而最小化，由此实现整个驱动装置的损耗的减少。
技术实现思路
在生成脉冲信号并将脉冲信号输出到上述驱动装置中的电力转换装置的方法中，考虑将开关元件的开关频率设定为比通过电动马达的每个相位的电压指令和载波电压的比较而生成脉冲信号并将脉冲信号输出到电力转换装置的方法中的小。然而，在开关元件的开关频率被设定为较小的情况下，电动马达的可控性可能劣化。出于此原因，存在电动马达的可控性出于任何原因而进一步劣化的可能性，或者存在对进一步增强电动马达的可控性的要求，并且因此，存在当要求电动马达的高可控性时该要求未被满足的可能性。本专利技术提供充分满足对可控性的要求的驱动装置和车辆。本专利技术的方面如下。本专利技术的第一方面涉及一种驱动装置，所述驱动装置包括用于行驶的马达、逆变器、蓄电装置以及电子控制单元。逆变器被构造成通过开关多个开关元件来驱动马达。蓄电装置被构造成通过逆变器将电力传输到马达以及从马达接收电力。电子控制单元被构造成作为第一脉冲宽度调制(PWM)控制，通过根据马达的扭矩指令的每个相位的电压指令与载波电压的比较生成开关元件的第一PWM信号，并且利用第一PWM信号来开关所述开关元件。电子控制单元被构造成作为第二脉冲宽度调制控制，基于根据扭矩指令的电压的调制因数和电压相位以及马达的电角度的每单位周期的脉冲计数来生成开关元件的第二PWM信号，并且利用第二脉冲宽度调制信号来开关所述开关元件。在第二PWM控制中的开关元件的开关频率被设定为小于在第一PWM控制中的开关元件的开关频率。电子控制单元被构造成当要求马达的高可控性时而不是当不要求高可控性时，限制第二PWM控制的执行。利用第一方面的驱动装置，当要求马达的高可控性时而不是当不要求高可控性时，限制第二PWM控制的执行。因为第二PWM控制具有被设定为比在第一PWM控制中的开关元件的开关频率小的开关元件的开关频率，所以马达的可控性可能劣化。因此，当要求马达的高可控性时而不是当不要求高可控性时，限制作为逆变器的控制的第二PWM控制的执行。据此，能够充分满足对马达的高可控性的要求。作为“第二PWM控制的执行的限制”，可以示例第二PWM控制的执行区域的减小、第二PWM控制的执行的禁止等。在根据第一方面的驱动装置中，电子控制单元可以被构造成当不要求高可控性时允许第二PWM控制的执行，并且当要求高可控性时禁止第二PWM控制的执行。据此，可以根据是否要求马达的高可控性来确定第二PWM控制的执行或禁止。在此情况下，电子控制单元可以被构造成即使在不要求高可控性并且允许第二PWM的执行的情况下，当马达的目标操作点处于预定区域之外时，执行第一PWM控制。据此，能够作为逆变器的控制来允许或禁止第二PWM控制的执行，并且根据马达的目标操作点来确定将执行第一PWM控制和第二PWM控制中的哪一个。在根据第一方面的驱动装置中，电子控制单元可以被构造成生成开关元件的第二PWM信号，使得在第二PWM控制中，与在第一PWM控制中相比，期望次数的谐波分量减少得更多而且马达的损耗和逆变器的损耗的总损耗减少得更多。据此，在执行第二PWM控制的情况下，能够实现比在执行第一PWM控制中的情况下更多的期望次数的谐波分量的减少或总损耗的减少。“期望次数”可以是特定次数，或可以是低阶至高阶的相对广的范围中的次数。根据第一方面的驱动装置还可以包括：旋转位置检测传感器，所述旋转位置检测传感器被构造成检测马达的转子的旋转位置；以及电流传感器，所述电流传感器被构造成检测马达中流动的电流。电子控制单元可以被构造成当旋转位置检测传感器和电流传感器中的至少一个传感器的零学习没有完成时，确定要求高可控性。当旋转位置检测传感器或电流传感器的零学习没有完成时，存在马达的可控性进一步劣化的可能性。因此，当旋转位置检测传感器和电流传感器中的至少一个传感器的零学习没有完成时，确定要求高可控性，并且作为逆变器的控制的第二PWM控制的执行受到限制。据此，能够充分满足对马达的高可控性的要求。根据第一方面的驱动装置还可以包括：旋转位置检测传感器，所述旋转位置检测传感器被构造成检测马达的转子的旋转位置；以及电流传感器，所述电流传感器被构造成检测马达中流动的电流。电子控制单元可以被构造成当在旋转位置检测传感器和电流传感器中的至少一个传感器中发生异常时，确定要求高可控性。当在旋转位置检测传感器或电流传感器中发生异常时，存在马达的可控性进一步劣化的可能性。因此，当在旋转位置检测传感器和电流传感器中的至少一个传感器中发生异常时，确定要求高可控性，并且作为逆变器的控制的第二PWM控制的执行受到限制。据此，能够充分满足对马达的高可控性的要求。在根据第一方面的驱动装置中，电子控制单元可以被构造成当马达的扭矩指令、马达的旋转速度、逆变器的电压以及蓄电装置的电压中的至少一个的每单位时间的变化量大于对应的阈值时，确定要求高可控性。当马达的扭矩指令或旋转速度、逆变器的电压或蓄电装置的电压迅速改变时(当马达的驱动状态迅速改变时)，存在马达的可控性进一步劣化的可能性。因此，当马达的扭矩指令或旋转速度、逆变器的电压或蓄电装置的电压迅速改变时，确定要求高可控性，并且作为逆变器的控制的第二PWM控制的执行受到限制。据此，能够充分满足对马达的高可控性的要求。在根据第一方面的驱动装置中，电子控制单元可以被构造成由马达进行的减振控制被执行时，确定要求高可控性。当由马达进行的减振控制被执行时，为了充分展现减振性能，可以进一步增强(要求进一步增强)马达的可控性。因此，当由马达进行的减振控制被执行时，确定要求高可控性，并且作为逆变器的控制的第二PWM控制的执行受到限制。据此，能够充分满足对马达的高可控性的要求。根据第一方面的驱动装置还可以包括：升压转换器，所述升压转换器被构造成将来自蓄电装置的电力进行升压，并且将电力供应到逆变器；电流传感器，所述电流传感器被构造成检测升压转换器的电抗器中流动的电流；以及电压传感器，所述电压传感器被构造成检测来自升压转换器的逆变器上的电压。电子控制单元可以被构造成当在电流传感器和电压传感器中的至少一个传感器中发生异常时，确定要求高可控性。当在电流传感器或电压传感器中发生异常时，存在马达的可控性进一步劣化的可能性。因此，当在电流传感器和电压传感器中的至少一个传感器中发生异常时，确定要求高可控性，并且作为逆变器的控制的第二PWM控制的执行受到限制。据此，能够充分满足对马达的高可控性的要求。本专利技术的第二方面涉及一种车辆，所述车辆包括根据第一方面的驱动装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动装置，其特征在于包括：用于行驶的马达；逆变器，所述逆变器被构造成通过开关多个开关元件来驱动所述马达；蓄电装置，所述蓄电装置被构造成通过所述逆变器将电力传输到所述马达以及从所述马达接收电力；和电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：作为第一脉冲宽度调制控制，通过根据所述马达的扭矩指令的每个相位的电压指令与载波电压的比较生成所述开关元件的第一脉冲宽度调制信号，并且利用所述第一脉冲宽度调制信号来开关所述开关元件；作为第二脉冲宽度调制控制，基于根据所述扭矩指令的电压的调制因数和电压相位以及所述马达的电角度的每单位周期的脉冲计数来生成所述开关元件的第二脉冲宽度调制信号，并且利用所述第二脉冲宽度调制信号来开关所述开关元件，在所述第二脉冲宽度调制控制中的所述开关元件的开关频率被设定为小于在所述第一脉冲宽度调制控制中的所述开关元件的开关频率；并且当要求所述马达的高可控性时而不是当不要求所述高可控性时，限制所述第二脉冲宽度调制控制的执行。

【技术特征摘要】
2016.10.19 JP 2016-2054271.一种驱动装置，其特征在于包括：用于行驶的马达；逆变器，所述逆变器被构造成通过开关多个开关元件来驱动所述马达；蓄电装置，所述蓄电装置被构造成通过所述逆变器将电力传输到所述马达以及从所述马达接收电力；和电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：作为第一脉冲宽度调制控制，通过根据所述马达的扭矩指令的每个相位的电压指令与载波电压的比较生成所述开关元件的第一脉冲宽度调制信号，并且利用所述第一脉冲宽度调制信号来开关所述开关元件；作为第二脉冲宽度调制控制，基于根据所述扭矩指令的电压的调制因数和电压相位以及所述马达的电角度的每单位周期的脉冲计数来生成所述开关元件的第二脉冲宽度调制信号，并且利用所述第二脉冲宽度调制信号来开关所述开关元件，在所述第二脉冲宽度调制控制中的所述开关元件的开关频率被设定为小于在所述第一脉冲宽度调制控制中的所述开关元件的开关频率；并且当要求所述马达的高可控性时而不是当不要求所述高可控性时，限制所述第二脉冲宽度调制控制的执行。2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述电子控制单元被构造成当不要求所述高可控性时允许所述第二脉冲宽度调制控制的执行，而当要求所述高可控性时禁止所述第二脉冲宽度调制控制的执行。3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述电子控制单元被构造成即使在不要求所述高可控性并且允许所述第二脉冲宽度调制控制的执行的情况下，当所述马达的目标操作点处于预定区域之外时，执行所述第一脉冲宽度调制控制。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述电子控制单元被构造成生成所述开关元件的所述第二脉冲宽度调制信号，使得在所述第二脉冲宽度调制控制中，与在所述第一脉冲宽度调制控制中相比，期望次数的谐波分量减少得更多而且所述马达的损耗和所述逆变器的损耗的总损耗减少得更多。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的驱动装置，其特征在于还包括：旋转位置检测传感器，所述旋转位置检测传感器被构造成检测所述马达的转子的旋转位置；和电流传感器，所述电流传感器被构造成检测所述马达中流动的电流，其中，所述电子控制单元被构造成当所述旋转位置检测传感器和所述电流传感器中的至少一个传感器的零学习没有完成时，确定要求所述高可控性。6.根据权利要求1至4中的任一项所述的驱动装置，其特征在于还包括：旋转位置检测传感器，所述旋转位置检测传感器被构造成检测所述马达的转子的旋转位置；和电流传感器，所述电流传感器被构造成检测所述马达中流动的电流，其中，所述电子控制单元被构造成当在所述旋转位置检测传感器和所述电流传感器中的至少一个传感器中发生异常时，确定要求所述高可控性。7.根据权利要求1至4中的任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述电子控制单元被构造成当所述马达的扭...

【专利技术属性】
技术研发人员：松原清隆，山田坚滋，山本敏洋，
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