控制设备（４０）将ＡＣ电动机（Ｍ１）的转矩指令值转变为电流指令值，并使用其中进行ＰＩ反馈控制以使实际电流值与电流指令值一致的电流控制。此外，控制设备（４０）基于转变后的电流指令值来设定流经冷却剂通路（５０－５６）的冷却水的目标流率，产生用于驱动水泵（６６）来使冷却水以这样设定的目标流率循环的信号，并将该信号提供给水泵（６６）。根据控制设备（４０）的信号（ＰＷＲ）控制水泵（６６）的转速，使得冷却水以与目标流率匹配的流率循环经过冷却剂通路（５５－５６）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电动机驱动设备和设置有该电动机驱动设备的车辆，更具 体而言，涉及能实现对驱动并控制电动机的驱动电路的热保护和低功耗两 者的电动机驱动设备和设置有该电动机驱动设备的车辆。
技术介绍
通常，在诸如电动车辆(EV)和混合动力车辆(HV)之类的车辆通 过由逆变器将从高压电池供应的DC电力转换为三相AC电力并由三相AC 电力来驱动三相AC电动机来从电能获得驱动动力。相反，在车辆的减速 运行期间，通过三相AC电动机的再生发电获得的再生电能被存储在电池 中，使得在不浪费能量的情况下进行驱动。在以上混合动力车辆和电动车辆中，由于开关元件的开关操作使逆变 器发热，因此逆变器可能被热损坏。为了保护逆变器免受过热，对于逆变 器采用冷却设备(见，例如日本专利公开No. 2003-018861， 2004-324613 和11-294164)。己经研究了各种用于逆变器的冷却控制设备。在一个示例中，温度传 感器布置在逆变器的冷却器附近，根据由温度传感器检测的冷却器的温度 来算术获得开关元件的损耗(热值)。根据冷却器的温度和开关元件的损 耗来算术地获得开关元件连接到衬底处的连接部分的温度，并基于连接部 分的温度来控制使冷却水经过冷却器的水泵的打开和关闭以及用于使冷却 水冷却的散热器风扇的开/关。作为另一个示例，日本专利公开No. 2003-018861已经揭示了一种逆 变器冷却控制设备，其包括冷却装置，其包括分别使包括在多个逆变器 中的开关元件冷却；温度估计装置，其估计每个逆变器的开关元件的连接 部分的温度；以及驱动装置，其基于所估计的连接部分温度来控制冷却装置的冷却剂的冷却温度。更具体而言，温度估计装置通过对由温度传感器检测的逆变器的温 度、多个逆变器的冷却剂和热阻建立热模型，来算术获得每个逆变器的开 关元件的连接部分温度。驱动装置基于算术获得的连接部分温度来驱动并 控制水泵和散热器风扇，以控制冷却剂的温度，并从而通过控制冷却剂温 度来控制冷却能力或功率。此结构能够以一定精度算术获得连接部分温 度。因此，与不能以一定精度算术获得多个逆变器的连接部分温度的传统 的逆变器冷却控制设备相比，可以减小驱动装置的工作频率，并可以抑制 功耗。但是，在上述传统的逆变器冷却控制设备中，能够以高精度进行逆变 器中开关元件的连接部分温度的估计，但是需要复杂的算术处理。这导致 由驱动装置进行的冷却器的冷却能力的控制不能遵循连接部分温度的实际 升高。例如，当响应于要求电动机输出的迅速变化，经过逆变器的电动机驱 动电流迅速增大时，连接部分温度的升高率较高，由此需要迅速地增大冷 却器的冷却能力。但是，仅在温度估计装置执行了估计之后才控制冷却 器。因此，难以抑制连接部分温度的升高，并可以引起逆变器的热损坏。为了确保冷却器的控制响应，可以采用如下方式与连接部分温度相 独立，在将冷却能力固定在热负载达到最大程度时所需要的值的情况下控 制冷却器。但是，该方式不必要地提高了冷却器的功耗，并因此可以影响配备有 逆变器冷却控制设备的车辆的燃料效率。为了克服以上问题进行了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种电动机驱 动设备，能够实现对驱动和控制电动机的驱动电路的热保护，并实现冷却 设备的低功耗。
技术实现思路
根据本专利技术，电动机驱动设备包括驱动电路，其通过开关元件的开 关操作进行电源与电动机之间的电力转换；控制设备，其对所述开关元件4进行开关控制，使得所述电动机的驱动电流与由所述电动机的要求输出所 产生的电流指令一致；冷却设备，其利用冷却剂冷却所述驱动电路；和冷 却设备控制设备，其基于所述电流指令控制供应到所述驱动电路的所述冷 却剂的量。上述电动机驱动设备能够以良好响应将冷却剂供应到温度将会升高的 驱动电路。因此，可以可靠地保护驱动电路避免过热。此外，电动机驱动 设备可以针对根据要求电动机输出而改变的驱动电路的温度升高幅度来适 当地设定冷却剂的供应量。由此，与其中由于较差的响应而使得冷却剂的 供应量必须总是设定为冷却设备的最大允许供应量的传统电动机驱动设备 相比，改善了冷却设备的电力消耗。这改善了配备有该电动机驱动设备的 车辆的燃料消耗。优选地，所述冷却设备控制设备保存表示基于由所述电流指令估计的 所述开关元件的发热量来设定的所述冷却剂的供应量和所述电流指令之间 关系的对照图，并参考所述对照图来确定与所述电流指令相对应的所述冷 却剂的供应量。以上电动机驱动设备可以在不进行复杂算术处理的情况下设定冷却剂 的供应量，并因此能够以良好的响应供应冷却剂。此外，冷却剂的供应量 可根据驱动电路的温度升高幅度而变化，由此可以实现驱动电路的热保护 和电力消耗的降低两者。根据本专利技术， 一种车辆，包括车轮；驱动所述车轮的电动机；和用 于驱动所述电动机的前述电动机驱动设备之一。根据以上车辆，冷却设备的电力消耗较低，由此可以改善燃料消耗。本专利技术可以实现对驱动和控制电动机的驱动电路的热保护以及冷却设 备的电力消耗的降低两者。因此，在配备有根据本专利技术的电动机驱动设备 的车辆中可以改善燃料消耗。附图说明图1是根据本专利技术实施例的电动机控制设备的示意性框图。 图2是示出逆变器的冷却系统的结构的框图。图3是图2的控制设备的功能框图。图4示出了目标流率(5*与电流指令1(!*和^*之间的关系。图5是用于解释根据本专利技术实施例的水泵驱动控制的时序图。 图6是解释根据本专利技术实施例的水泵驱动控制的流程图。具体实施方式现在将参照附图描述本专利技术的实施例。在以下附图中，相同或相应部 分具有相同标号。图1是示出根据本专利技术实施例的电动机驱动设备的示意性框图。参照图l，电动机驱动设备IOO包括电池B、电压传感器10和13、电 流传感器24、电容器C2、升压变压器12、逆变器14、分解器30以及控 制设备40。AC电动机Ml是用于产生驱动混合动力车辆或电动车辆的驱动轮的 转矩的驱动电动机。AC电动机Ml具有作为由发动机驱动的发电机的功 能，并还可以作为对于发动机的电动机工作，例如，用于起动发动机。升压变压器12包括电抗器Ll、 NPN晶体管Ql和Q2、以及二极管 D1禾BD2。电抗器Ll的一端连接到电池B的供电线，另一端连接到NPN晶体管 Ql和Q2之间的节点，并具体连接到NPN晶体管Ql的发射极与NPN晶 体管Q2的集电极之间的节点。NPN晶体管Ql和Q2串联连接在供电线和地线之间。NPN晶体管Ql 的集电极连接到供电线，NPN晶体管Q2的发射极连接到地线。二极管Dl 和D2每个都布置在相应的NPN晶体管Ql和Q2的发射极和集电极之 间，并使电流从发射极流向连接到其的集电极。逆变器14由U、 V和W相臂15、 16和17形成，这些相臂并联布置 在供电线与地线之间。U相臂15由串联连接的NPN晶体管Q3和Q4形成。V相臂16由串 联连接的NPN晶体管Q5和Q6形成。W相臂17由串联连接的NPN晶体 管Q7和Q8形成。二极管D3-D8分别布置在NPN晶体管Q3-Q8的集电极和发射极之间，并且每个都使电流从射极流向相应晶体管的集电极。这些相臂的中间点分别连接到电动机Ml的各相线圈的相端部。于是，AC电动机Ml是三相永磁体电动机，并且U、 V和W相的各个线圈 的一侧上的端部共同地连接到中点。U相线圈的另一个端部连接到NP本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动机驱动设备，包括： 驱动电路（１４），其通过开关元件的开关操作进行电源（Ｂ）与电动机（Ｍ１）之间的电力转换； 控制设备（４０），其对所述开关元件进行开关控制，使得所述电动机（Ｍ１）的驱动电流与由所述电动机（Ｍ１）的要求输出所产生的电流指令一致； 冷却设备，其利用冷却剂冷却所述驱动电路（１４）；和 冷却设备控制设备（４３０），其基于所述电流指令控制供应到所述驱动电路（１４）的所述冷却剂的量。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉田忠史，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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