專利名稱：電機驅(qū)動設備、使用該設備的混合動力車驅(qū)動設備及記錄有用于使計算機對電機驅(qū)動設 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動電機的電機驅(qū)動設備、使用所述設備的混合動力車驅(qū)動設備、以及記錄有用于使計算機對電機驅(qū)動設備進行控制的程序的計算機可讀記錄介質(zhì)。
背景技術：
作為環(huán)境友好的車輛，混合動力車最近引起了廣泛的關注。一些混合動力車已經(jīng)投入了實際使用。
除了常規(guī)的引擎之外，混合動力車還包括DC(直流)電源、逆變器和由所述逆變器所驅(qū)動的電機作為其動力源。具體地，驅(qū)動所述引擎以產(chǎn)生動力，并且同時，由所述逆變器將來自于DC電源的DC電壓轉(zhuǎn)換為AC(交流)電壓，以便通過這樣轉(zhuǎn)換的AC電壓來旋轉(zhuǎn)電機，從而獲得動力。
對于所述混合動力車，已經(jīng)進行研究，以便通過增壓轉(zhuǎn)換器來升高來自于DC電源的DC電壓，并且分別將所升高的DC電壓提供給驅(qū)動兩個電機的兩個逆變器。
在這一點上，所述混合動力車安裝如圖10所示的電機驅(qū)動設備。參考圖10，電機驅(qū)動設備300包括DC電源B、系統(tǒng)繼電器SR1、SR2、電容C1、C2、雙向轉(zhuǎn)換器310、電壓傳感器320和逆變器330、340。
DC電源B輸出DC電壓。當由控制裝置(未示出)開啟系統(tǒng)繼電器SR1、SR2時，所述系統(tǒng)繼電器SR1、SR2提供來自于DC電源B的DC電壓給電容C1。電容C1對通過系統(tǒng)繼電器SR1、SR2從DC電源B所提供的DC電壓進行平滑，并提供所平滑的DC電壓給雙向轉(zhuǎn)換器310。
雙向轉(zhuǎn)換器310包括電抗器311、NPN晶體管312、313和二極管314、315。電抗器311的一端被連接到DC電源B的電源線上，另一端被連接到NPN晶體管312和313之間的中間點上，即在NPN晶體管312的發(fā)射極和NPN晶體管313的集電極之間。NPN晶體管312、313串聯(lián)在電源線和地線之間。NPN晶體管312的集電極被連接到所述電源線上，而NPN晶體管313的發(fā)射極被連接到地線上。二極管314、315每個被安排在NPN晶體管312、313中的相應一個的集電極和發(fā)射極之間，以使電流從發(fā)射極側(cè)流到集電極側(cè)。
具有通過控制裝置(未示出)所開啟/關閉的NPN晶體管312、313的雙向轉(zhuǎn)換器310升高從電容C1所提供的DC電壓，并提供輸出電壓給電容C2。在裝配以電機驅(qū)動設備300的混合動力車的再生制動模式下，雙向轉(zhuǎn)換器310對由AC電機M1或M2所產(chǎn)生的并且由逆變器330、340所轉(zhuǎn)換的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并提供所述電壓給電容C1。
電容C2平滑從雙向轉(zhuǎn)換器310所提供的DC電壓，并提供所平滑的DC電壓給逆變器330、340。電壓傳感器320檢測電容C2的端到端電壓，即雙向轉(zhuǎn)換器310的輸出電壓Vm。
當被提供來自于電容C2的DC電壓時，逆變器330基于來自于控制裝置(未示出)的控制將所述DC電壓轉(zhuǎn)換為AC電壓，以驅(qū)動AC電機M1。這樣，AC電機M1被驅(qū)動，以產(chǎn)生由扭矩命令值(conmand value)所指定的扭矩。當接收到來自于電容C2的DC電壓時，逆變器340基于來自于控制裝置(未示出)的控制將DC電壓轉(zhuǎn)換為AC電壓，以驅(qū)動AC電機M2。AC電機M2被驅(qū)動，以產(chǎn)生扭矩命令值所指定的扭矩。
另外，在裝配以電機驅(qū)動設備300的混合動力車的再生制動模式下，逆變器330基于來自于控制裝置的控制將AC電機M1所產(chǎn)生的AC電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓，并通過電容C2提供所轉(zhuǎn)換的DC電壓給雙向轉(zhuǎn)換器310。在混合動力車的再生制動模式下，逆變器340基于來自于控制裝置的控制，將由AC電機M2所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，并通過電容C2提供所轉(zhuǎn)換的DC電壓給雙向轉(zhuǎn)換器310。
同時，在公開號為7-87614的日本專利中公開具備電池、電機和發(fā)電機的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)被應用于混合動力車。在所述系統(tǒng)中，電機和發(fā)電機被連接到所述電池上。由來自于所述電池的電池電壓來驅(qū)動所述電機，而發(fā)電機提供所產(chǎn)生的電力給驅(qū)動所述電機的逆變器和所述電池。例如，在其中電池的容量下降并且電機不能輸出所需扭矩的所述電池的異常情況下，所述電機和發(fā)電機與所述電池分離，由所述發(fā)電機所產(chǎn)生的電力來驅(qū)動所述電機。
然而，如果當電機驅(qū)動設備300的DC電源B中出現(xiàn)故障時，應用公開號為7-87614的日本專利中所公開的技術，則過電壓將會被施加到在系統(tǒng)繼電器SR1、SR2和雙向轉(zhuǎn)換器310之間所連接的DC/DC轉(zhuǎn)換器上，從而產(chǎn)生不利的情況。在所述情況下，增加所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的耐壓將會使成本增加。另外，如果在雙向轉(zhuǎn)換器310正進行切換操作時斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，則紋波電流可能燒斷(blow)系統(tǒng)繼電器SR1、SR2的接觸點。

發(fā)明內(nèi)容
考慮前面的內(nèi)容，本發(fā)明的目的是提供電機驅(qū)動設備，在DC電源出現(xiàn)故障的情況下，所述電機驅(qū)動設備防止將過電壓施加到電負載上，所述電負載被連接到正進行電壓轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換器的初級側(cè)(primary side)上。
本發(fā)明的另一個目的是提供電機驅(qū)動設備，所述電機驅(qū)動設備在DC電源出現(xiàn)故障時斷開繼電器以防止熔斷(meltdown)。
本發(fā)明的再一個目的是提供混合動力車驅(qū)動設備，在DC電源出現(xiàn)故障的情況下，所述混合動力車驅(qū)動設備防止將過電壓施加到電負載上，所述電負載被連接到正進行電壓轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換器的初級側(cè)上。
本發(fā)明的再一個目的是提供混合動力車驅(qū)動設備，所述混合動力車驅(qū)動設備在DC電源出現(xiàn)故障時斷開繼電器以防止熔斷。
本發(fā)明的另一個目的是提供記錄有程序的計算機可讀記錄介質(zhì)，所述程序用于使計算機對電機驅(qū)動設備進行控制，以便在DC電源出現(xiàn)故障的情況下，防止將過電壓施加到電負載上，所述電負載被連接到正進行電壓轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換器的初級側(cè)上。
本發(fā)明的另一個目的是提供記錄有程序的計算機可讀記錄介質(zhì)，所述程序用于使計算機對電機驅(qū)動設備進行控制，以便在DC電源出現(xiàn)故障時斷開繼電器以防止熔斷。
根據(jù)本發(fā)明，一種電機驅(qū)動設備包括第一和第二逆變器、DC電源、電壓轉(zhuǎn)換器、繼電器、電負載和控制裝置。所述第一逆變器驅(qū)動第一電機。所述第二逆變器驅(qū)動第二電機。所述DC電源輸出DC電壓。所述電壓轉(zhuǎn)換器升高來自所述DC電源的DC電壓，并將所述DC電壓提供給所述第一和第二逆變器，以及對來自所述第一或第二逆變器的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并將所述DC電壓提供給所述DC電源側(cè)。所述繼電器被連接在所述DC電源和所述電壓轉(zhuǎn)換器之間。所述電負載被連接在所述繼電器和所述電壓轉(zhuǎn)換器之間。響應于所述DC電源中的故障檢出，所述控制裝置斷開所述繼電器并且將所述電壓轉(zhuǎn)換器的控制切換為降壓控制。
優(yōu)選地，所述控制裝置控制所述第一和第二逆變器，以使所述第一電機上的第一能量和所述第二電機的第二能量的總和為零，并且當所述電負載和所述電壓轉(zhuǎn)換器被停止時斷開所述繼電器。
優(yōu)選地，所述控制裝置控制所述第一和第二逆變器，以使所述第一和第二能量為零。
優(yōu)選地，所述控制裝置設置占空比，從而將所述電壓轉(zhuǎn)換器的控制切換為所述降壓控制，其中，利用所述占空比使得所述電壓轉(zhuǎn)換器的初級電壓不大于上限，其中所述電壓轉(zhuǎn)換器的初級電壓對應于所述DC電源側(cè)的電壓。
優(yōu)選地，所述上限對應于所述電負載的部件(part)的耐壓。
優(yōu)選地，所述控制裝置設置占空比，從而將所述電壓轉(zhuǎn)換器的控制切換為所述降壓控制，其中，利用所述占空比使得所述初級電壓落入所述電負載的工作電壓的范圍之內(nèi)。
優(yōu)選地，所述工作電壓的范圍具有下限和所述上限，并且，當所述初級電壓低于所述下限時，所述控制裝置控制所述第一和第二逆變器，以使得所述第一能量和所述第二能量的總和為再生能量。
優(yōu)選地，所述電負載是DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換來自于所述DC電源的DC電壓，并且提供所述DC電壓給輔助電池。
根據(jù)本發(fā)明，一種混合動力車驅(qū)動設備用于驅(qū)動混合動力車，并且包括內(nèi)燃機、第一和第二電機以及電機驅(qū)動裝置。所述第一電機被連接到所述內(nèi)燃機上。所述電機驅(qū)動裝置是根據(jù)權(quán)利要求1-8中的任何一個的。所述電機驅(qū)動裝置驅(qū)動所述第一和第二電機。所述控制裝置驅(qū)動所述第一和第二逆變器，以便根據(jù)所述混合動力車的行駛(running)模式，通過由所述第一電機所產(chǎn)生的電力來驅(qū)動所述第二電機。
另外，根據(jù)本發(fā)明，一種記錄了由計算機所執(zhí)行的程序的計算機可讀記錄介質(zhì)是記錄有程序的計算機可讀記錄介質(zhì)，所述程序用于在DC電源出現(xiàn)故障的情況下，使計算機對電機驅(qū)動設備進行控制。所述電機驅(qū)動設備包括驅(qū)動第一電機的第一逆變器；驅(qū)動第二電機的第二逆變器；輸出DC電壓的DC電源；電壓轉(zhuǎn)換器，其升高來自于所述DC電源的DC電壓，并將所述DC電壓提供給所述第一和第二逆變器，以及對來自于所述第一或第二逆變器的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并將所述DC電壓提供給所述DC電源側(cè)；被連接在所述DC電源和所述電壓轉(zhuǎn)換器之間的繼電器；以及被連接在所述繼電器和所述電壓轉(zhuǎn)換器之間的電負載。
所述程序使計算機執(zhí)行以下步驟第一步驟，檢測所述DC電源中的故障；第二步驟，響應于在所述DC電源中的故障檢出，斷開所述繼電器；以及第三步驟，響應于所述繼電器的斷開，將所述電壓轉(zhuǎn)換器的控制切換為降壓控制。
優(yōu)選地，第二步驟包括以下子步驟第一子步驟，控制所述第一和第二逆變器，以使得所述第一電機上的第一能量和所述第二電機上的第二能量的總和為零；第二子步驟，停止所述電壓轉(zhuǎn)換器；第三子步驟，停止所述電負載；以及第四子步驟，在完成所述第一、第二和第三子步驟之后，斷開所述繼電器。
優(yōu)選地，所述第一子步驟使所述第一和第二能量為零。
優(yōu)選地，所述第三步驟包括以下子步驟第五子步驟，計算占空比，該占空比用于將所述電壓轉(zhuǎn)換器的初級電壓設置為不大于上限，所述電壓轉(zhuǎn)換器的初級電壓對應于所述DC電源側(cè)的電壓；以及第六子步驟，基于所計算的占空比來控制所述電壓轉(zhuǎn)換器。
優(yōu)選地，所述第五子步驟計算所述占空比，利用所述占空比，所述初級電壓落入所述電負載的工作電壓的范圍之內(nèi)。
優(yōu)選地，所述工作電壓的范圍具有下限和所述上限。所述第三步驟還包括以下子步驟第七子步驟，確定所述初級電壓是否不大于所述下限；以及第八子步驟，控制所述第一和第二逆變器，以使得當所述初級電壓不大于所述下限時，所述第一能量和第二能量的總和為再生能量。
在本發(fā)明中，當檢測到所述DC電源的故障時，斷開所述繼電器，并且所述電壓轉(zhuǎn)換器的控制被切換為降壓控制。在沒有DC電流于所述DC電源和所述電壓轉(zhuǎn)換器之間流動的情況下，斷開所述繼電器。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，有可能防止過電壓被施加到所述電負載上，所述電負載被連接到所述電壓轉(zhuǎn)換器的初級側(cè)。還有可能防止所述繼電器接的觸點的熔斷和粘連或老化。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的混合動力車驅(qū)動設備的示意框圖；圖2是圖1所示的控制裝置的功能框圖；圖3是圖2所示的逆變器控制裝置的功能框圖；圖4是圖2所示的故障處理裝置的功能框圖；圖5是圖2所示的轉(zhuǎn)換器控制裝置的功能框圖；圖6是圖2由所示的轉(zhuǎn)換器控制裝置所產(chǎn)生的信號的時序圖；圖7是說明在DC電源出現(xiàn)故障的情況下所述混合動力車驅(qū)動設備的操作的流程圖；圖8是顯示配備圖1所示的混合動力車驅(qū)動設備的混合動力車的更具體的驅(qū)動系統(tǒng)的例子的示意框圖；圖9示意性地顯示了圖8所示的動力劃分(dividing)裝置；圖10是常規(guī)電機驅(qū)動設備的示意框圖。
具體實施例方式
此后，參考附圖詳細地描述本發(fā)明的實施例。在附圖中，相同或相應的部分由相同的參考字符所表示，并且不再重復其描述。
參考圖1，裝備根據(jù)本發(fā)明實施例的電機驅(qū)動裝置的混合動力車驅(qū)動裝置100包括DC電源B、電壓傳感器10A、11、13、溫度傳感器10B、系統(tǒng)繼電器SR1、SR2、電容C1、C2、增壓轉(zhuǎn)換器12、逆變器14、31、電流傳感器18、24、28、DC/DC轉(zhuǎn)換器20、輔助電池21、控制裝置30、引擎60和AC電機M1、M2。
AC電機M1是驅(qū)動電機，用以產(chǎn)生用于驅(qū)動所述混合動力車的驅(qū)動輪的扭矩。AC電機M2是這樣的電機，所述電機可以作為由引擎所驅(qū)動的發(fā)電機，以及作為用于引擎的電力電機，例如啟動所述引擎。
增壓轉(zhuǎn)換器12包括電抗器L1、NPN晶體管Q1、Q2和二極管D1、D2。電抗器L1的一端連接到DC電源B的電源線上，而另一端連接到NPN晶體管Q1和Q2的中間點上，即，在NPN晶體管Q1的發(fā)射極和NPN晶體管Q2的集電極之間。NPN晶體管Q1、Q2串聯(lián)在電源線和地線之間。NPN晶體管Q1的集電極被連接到所述電源線上，NPN晶體管Q2的發(fā)射極被連接到地線上。二極管D1、D2中的每個被連接在NPN晶體管Q1、Q2中的相應一個的集電極和發(fā)射極之間，以使電流從發(fā)射極側(cè)流到集電極側(cè)。
逆變器14由U相臂15、V相臂16和W相臂17形成，它們被并行安排在電源線和地線之間。
U相臂15由串行連接的NPN晶體管Q3、Q4形成，V相臂16由串行連接的NPN晶體管Q5、Q6形成，W相臂17由串行連接的NPN晶體管Q7、Q8形成。二極管D3-D8中的每個被連接在NPN晶體管Q3-Q8中的相應一個的集電極和發(fā)射極之間，以使得電流從發(fā)射極側(cè)流到集電極側(cè)。
每個相臂的中間點被連接到構(gòu)成AC電機M1的相位線圈的相應一個的端點上。更具體地，AC電機M1是三相永磁電機，其中U、V和W相位的三個線圈每個都有一端被共同連接到中心點。U相位線圈的另一端被連接到NPN晶體管Q3、Q4的中間點，V相位線圈的另一端被連接到NPN晶體管Q5、Q6的中間點，W相位線圈的另一端被連接到NPN晶體管Q7、Q8的中間點。
逆變器31具有類似于逆變器14的配置。逆變器31的每個相臂的中間點被連接到AC電機M2的相應相位線圈的一端上。即，AC電機M2和AC電機M1一樣也是三相永磁電機，并且，其U、V和W相位的三個線圈的一端被共同連接到中心點上，而另一端分別被連接到NPN晶體管Q3、Q4的中間點上、NPN晶體管Q5、Q6的中間點上、以及NPN晶體管Q7、Q8的中間點上。
DC/DC轉(zhuǎn)換器20在系統(tǒng)繼電器SR1、SR2和增壓轉(zhuǎn)換器12之間，與電容C1和增壓轉(zhuǎn)換器12并行連接。
DC電源B由鎳氫、鋰離子等輔助電池所形成。電壓傳感器10A檢測從DC電源B所輸出的電壓Vb，并輸出所檢測的電壓Vb給控制裝置30。溫度傳感器10B檢測DC電源B的溫度Tb，并輸出所檢測的溫度Tb給控制裝置30。系統(tǒng)繼電器SR1、SR2由來自于控制裝置30的信號SE所開啟/關斷。更具體地，通過來自于控制裝置30的H(邏輯高)電平的信號SE來開啟系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，并且通過來自于控制裝置30的L(邏輯低)電平的信號SE來斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2。
電容C1平滑從DC電源B所提供的DC電壓，并提供所平滑的DC電壓給增壓轉(zhuǎn)換器12和DC/DC轉(zhuǎn)換器20。電壓傳感器11檢測電容C1的端到端電壓Vc，并輸出所檢測的電壓Vc給控制裝置30。
增壓轉(zhuǎn)換器12升高從電容C1所提供的DC電壓，并提供所升高的電壓給電容C2。更具體地，在接收到來自于控制裝置30的信號PWMU時，增壓轉(zhuǎn)換器12根據(jù)由信號PWMU開啟NPN晶體管Q2的時間周期來升高DC電壓，并且提供所升高的電壓給電容C2。在所述情況下，通過信號PWMU關閉NPN晶體管Q1。
在接收到來自于控制裝置30的信號PWMD時，增壓轉(zhuǎn)換器12對通過電容C2從逆變器14(或31)所提供的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并提供結(jié)果的電壓給DC電源B和DC/DC轉(zhuǎn)換器20。
另外，作為來自于控制裝置30的信號STP1的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12停止所述增壓和降壓操作。
電容C2通過節(jié)點N1、N2接收來自于增壓轉(zhuǎn)換器12的DC電壓。電容C2平滑所接收的DC電壓，并提供所平滑的DC電壓給逆變器14、31。電壓傳感器13檢測電容C2的端到端電壓Vm(其對應于增壓轉(zhuǎn)換器12的輸出電壓＝逆變器14、31的輸入電壓，同樣的情況被應用于以下的描述)，并輸出所檢測的電壓Vm給控制裝置30。
當接收到來自于電容C2的DC電壓時，逆變器14基于來自于控制裝置30的信號PWMI1而將DC電壓轉(zhuǎn)換為AC電壓，以驅(qū)動AC電機M1。因此，驅(qū)動AC電機M1以產(chǎn)生由扭矩命令值TR1所指定的扭矩。在裝備有混合動力車驅(qū)動設備100的混合動力車的再生制動模式下，逆變器14基于來自于控制裝置30的信號PWC1，將由AC電機M1所產(chǎn)生的AC電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓，并通過電容C2將所轉(zhuǎn)換的DC電壓提供給增壓轉(zhuǎn)換器12。
當接收到來自于電容C2的DC電壓時，逆變器31基于來自于控制裝置30的信號PWMI2而將DC電壓轉(zhuǎn)換為AC電壓，以驅(qū)動AC電機M2。因此，驅(qū)動AC電機M2以產(chǎn)生由扭矩命令值TR2所指定的扭矩。在裝備有混合動力車驅(qū)動設備100的混合動力車的再生制動模式下，逆變器31基于來自于控制裝置30的信號PWC2，將由AC電機M2所產(chǎn)生的AC電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓，并通過電容C2將所轉(zhuǎn)換的DC電壓提供給增壓轉(zhuǎn)換器12。
這里，所述再生制動包括由再生電源產(chǎn)生所伴隨的制動，當混和車輛的司機踩下腳剎時，實現(xiàn)所述制動，所述再生制動還包括由再生電源產(chǎn)生所伴隨的減速(或停止加速)，當司機釋放加速踏板而沒有操作腳剎時，實現(xiàn)所述減速。
在對DC電源B進行充電/放電時，電流傳感器18檢測電流BCRT，并且輸出所檢測的電流BCRT給控制裝置30。
DC/DC轉(zhuǎn)換器20由來自于控制裝置30的信號DRV所驅(qū)動，并且轉(zhuǎn)換來自于DC電源B的DC電壓，以便對輔助電池21進行充電。由來自于控制裝置30的信號STP2停止DC/DC轉(zhuǎn)換器20。輔助電池21存儲由DC/DC轉(zhuǎn)換器20所提供的電力。
電流傳感器24檢測流經(jīng)AC電機M1的電機電流MCRT1，并輸出所檢測的電機電流MCRT1給控制單元30。電流傳感器28檢測流經(jīng)AC電機M2的電機電流MCRT2，并輸出所檢測的電機電流MCRT2給控制單元30。
控制裝置30接收扭矩命令值TR1、TR2、電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN1、MRN2和來自于外部提供的ECU(電子控制單元)的信號MDE、RGE?？刂蒲b置30還接收來自于電壓傳感器10A的電壓Vb、來自于電壓傳感器11的電壓Vc、來自于電壓傳感器13的電壓Vm、來自于電流傳感器24的電流MCRT1、以及來自于電流傳感器28的電流MCRT2。控制裝置30基于電壓Vm、電機電流MCRT1和扭矩命令值TR1來產(chǎn)生信號PWMI1，用于當逆變器14驅(qū)動AC電機M1時，通過后面所描述的方式來控制逆變器14的NPN晶體管Q3-Q8的切換，并且輸出所產(chǎn)生的信號PWMI1給逆變器14。
控制裝置30還基于電壓Vm、電機電流MCRT2和扭矩命令值TR2來產(chǎn)生信號PWMI2，用于當逆變器31驅(qū)動AC電機M2時，通過后面所描述的方式來控制逆變器31的NPN晶體管Q3-Q8的切換，并且輸出所產(chǎn)生的信號PWMI2給逆變器31。
另外，控制裝置30基于電壓Vb、Vm、扭矩命令值TR1(或TR2)和電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN1(或MRN2)來產(chǎn)生信號PWMU，用于當逆變器14(或31)驅(qū)動AC電機M1(或M2)時，通過后面所描述的方式來控制增壓轉(zhuǎn)換器12的NPN晶體管Q1、Q2的切換，并且輸出所產(chǎn)生的信號PWMU給增壓轉(zhuǎn)換器12。
另外，控制裝置30基于電壓Vb(電壓Vb和電流BCRT都可以被使用；同樣的情況應用于下面的描述)或溫度Tb來確定DC電源B中是否出現(xiàn)故障。如果DC電源B中出現(xiàn)故障，則控制裝置30通過后面所描述的方式斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，并且將增壓轉(zhuǎn)換器12的控制切換為降壓控制，以防止將過電壓施加到DC/DC轉(zhuǎn)換器20上。當切換到所述降壓控制上時，控制裝置30使用來自于外部ECU的信號MDE。下面將詳細描述到所述降壓控制的切換。
在裝備有混合動力車驅(qū)動設備100的混合動力車的再生制動模式下，當控制裝置30接收到指示混合動力車已經(jīng)進入再生制動模式下的來自于外部ECU的信號RGE時，控制裝置30產(chǎn)生信號PWMC1、PWMC2，用于轉(zhuǎn)換由AC電機M1或M2所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，并且將所產(chǎn)生的信號PWMC1、PWMC2分別輸出給逆變器14、31。在所述情況下，逆變器14、31的NPN晶體管Q3-Q8經(jīng)歷通過信號PWMC1、PWMC2的切換控制。因此，逆變器14轉(zhuǎn)換由AC電機M1所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，并提供所轉(zhuǎn)換的電壓給增壓轉(zhuǎn)換器12，而逆變器31轉(zhuǎn)換由AC電機M2所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，并提供所轉(zhuǎn)換的電壓給增壓轉(zhuǎn)換器12。
另外，當接收到來自于外部ECU的信號RGE時，控制裝置30產(chǎn)生信號PWMD，用于對從逆變器14所提供的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMD給增壓轉(zhuǎn)換器12。因此，由AC電機M1或M2所產(chǎn)生的AC電壓被轉(zhuǎn)換為DC電壓，并且然后在被提供給DC電源B和DC/DC轉(zhuǎn)換器20之前被降壓轉(zhuǎn)換。
引擎60被連接到AC電機M2上。當通過AC電機M2啟動引擎60時，引擎60旋轉(zhuǎn)AC電機M2的轉(zhuǎn)子(未示出)。
圖2是圖1中所示的控制裝置30的功能框圖。參考圖2，控制裝置30包括逆變器控制裝置301、故障處理裝置302、以及轉(zhuǎn)換器控制裝置303。
逆變器控制裝置301基于扭矩命令值TR1、TR2、電機電流MCRT1、MCRT2和增壓轉(zhuǎn)換器12的輸出電壓Vm，通過后面在驅(qū)動AC電機時所描述的方式，產(chǎn)生信號PWMI1、PWMI2，用于分別開啟/關閉逆變器14、31的NPN晶體管Q3-Q8，并且將所產(chǎn)生的信號PWMI1、PWMI2分別輸出給逆變器14、31。
當接收到來自于故障處理裝置302的信號EMG1時，逆變器控制裝置301基于取代扭矩命令值TR1、TR2的扭矩命令值TRL0-2，而分別產(chǎn)生并輸出信號PWMI1、PWMI2給逆變器14、31。扭矩命令值TRL0是用于將AC電機M1和M2的輸出扭矩都設置為零的命令值。扭矩命令值TRL1用于在驅(qū)動AC電機M1、M2時作為驅(qū)動電機來驅(qū)動AC電機M1，以使得AC電機M1上的能量和AC電機M2上的能量的總和為所述再生能量。扭矩命令值TRL2用于在驅(qū)動AC電機M1、M2時作為驅(qū)動電機來驅(qū)動AC電機M2，以使得AC電機M1、M2上的能量的總和為再生能量。
當接收到來自于故障處理裝置302的信號RGEL1(或RGEL2)時，逆變器控制裝置301產(chǎn)生并輸出信號PWMC1(或PWMC2)給逆變器14(或31)。
另外，當接收到來自于故障處理裝置302的信號REN時，逆變器控制裝置301基于取代扭矩命令值TRL0-2的扭矩命令值TR1、TR2而產(chǎn)生信號PWMI1、PWMI2，并將所產(chǎn)生的信號PWMI1、PWMI2分別輸出給逆變器14、31。
另外，在混合動力車的再生制動模式下，逆變器控制裝置301接收來自于外部ECU的信號RGE，并且，作為所接收的信號RGE的響應，產(chǎn)生信號PWMC1、PWMC2，用于轉(zhuǎn)換由AC電機M1、M2所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，并且將所產(chǎn)生的信號PWMC1、PWMC2分別輸出給逆變器14、31。
故障處理裝置302接收來自于電壓傳感器10A的電壓Vb、來自于電壓傳感器11的電壓Vc、來自于溫度傳感器10B的溫度Tb、來自于電流傳感器18的電流BCRT和來自于外部ECU的信號MDE。故障處理裝置302基于電壓Vb或溫度Tb來確定DC電源B中是否有故障。
更具體地，故障處理裝置302將電壓Vb與參考值進行比較，并且當電壓Vb低于參考值時，確定DC電源B中有故障。故障處理裝置302基于電壓Vb和電流BCRT來計算DC電源B的內(nèi)部電阻。故障處理裝置302將所計算的內(nèi)部電阻與參考值進行比較，并且當內(nèi)部電阻大于參考值時，確定DC電源B中有故障。另外，故障處理裝置302將溫度Tb與參考值進行比較，并且當溫度Tb高于參考值時，確定DC電源B中有故障。
故障處理裝置302基于上述三種方式中的任何一種來確定DC電源B是否遭受故障。當DC電源B中有故障時，故障處理裝置302產(chǎn)生信號EMG1、STP2和扭矩命令值TRL0，并輸出所產(chǎn)生的信號EMG1和扭矩命令值TRL0給逆變器控制裝置301，輸出信號EMG1給轉(zhuǎn)換器控制裝置303，并輸出信號STP2給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。
在輸出信號EMG1、STP2和扭矩命令值TRL0之后，故障處理裝置302產(chǎn)生并輸出L電平的信號SE給系統(tǒng)繼電器SR1、SR2。
另外，在輸出L電平的信號SE給系統(tǒng)繼電器SR1、SR2之后，故障處理裝置302確定來自于電壓傳感器11的電壓Vc是否不大于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍的下限。當電壓Vc大于下限時，故障處理裝置302產(chǎn)生信號EMG2和信號DRV，并將所產(chǎn)生的信號EMG2和DRV分別輸出給轉(zhuǎn)換器控制裝置303和DC/DC轉(zhuǎn)換器20。在輸出信號EMG2和DRV之后，故障處理裝置302產(chǎn)生信號REN，并輸出所產(chǎn)生的信號REN給逆變器控制裝置301和轉(zhuǎn)換器控制裝置303。
當電壓Vc不大于下限時，故障處理裝置302基于來自于外部ECU的信號MDE，檢測AC電機M1、M2的驅(qū)動狀態(tài)，并產(chǎn)生扭矩命令值TRL1和信號RGEL2(或扭矩命令值TRL2和信號RGEL1)，用于驅(qū)動AC電機M1、M2，這樣AC電機M1、M2上的能量的總和根據(jù)所檢測的驅(qū)動狀態(tài)而變?yōu)樵偕芰?。在所述情況下，當AC電機M1在驅(qū)動模式下，而AC電機M2在再生模式下時，故障處理裝置302產(chǎn)生扭矩命令值TRL1，這樣AC電機M1上所消耗的能量小于AC電機M2上所產(chǎn)生的能量。當AC電機M1、M2都在驅(qū)動模式下，故障處理裝置302產(chǎn)生扭矩命令值TRL2和信號RGEL1(或扭矩命令值TRL1和信號RGEL2)，這樣，在再生模式下驅(qū)動AC電機M1(或M2)，并且在驅(qū)動模式下驅(qū)動AC電機M2(或M1)。
故障處理裝置302輸出所產(chǎn)生的扭矩命令值TRL1(或TRL2)和信號RGEL2(RGEL1)給逆變器控制裝置301，并輸出所產(chǎn)生的信號RGEL2(RGEL1)給轉(zhuǎn)換器控制裝置303。
轉(zhuǎn)換器控制裝置303基于來自于外部ECU的扭矩命令值TR1、TR2、從DC電源B所輸出的電壓Vb、電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN1、MRN2和來自于增壓轉(zhuǎn)換器12的輸出電壓Vm，產(chǎn)生信號PWMU，用于通過后面在驅(qū)動AC電機M1或M2時所描述的方式來關閉/開啟增壓轉(zhuǎn)換器12的NPN晶體管Q1、Q2，并且輸出所產(chǎn)生的信號PWMU給增壓轉(zhuǎn)換器12。
當接收到來自于故障處理裝置302的信號EMG1時，轉(zhuǎn)換器控制裝置303產(chǎn)生并輸出信號STP1給增壓轉(zhuǎn)換器12。
另外，作為來自于故障處理裝置302的信號EMG2、RGEL1、RGEL2和來自于外部ECU的信號RGE中的一個的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303產(chǎn)生信號PWMD，用于對來自于逆變器14和/或逆變器31的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMD給增壓轉(zhuǎn)換器12。
如上所述，由于增壓轉(zhuǎn)換器12可以根據(jù)信號PWMD對電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，用于對DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，因此，其具有雙向轉(zhuǎn)換器的功能。
為了產(chǎn)生信號PWMD，作為信號RGE的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303計算逆變器輸入電壓命令Vdc_com_iv，并基于所計算的逆變器輸入電壓命令Vdc_com_iv和電壓Vb(也被稱作“電池電壓Vb”)來計算用于開啟/關閉NPN晶體管Q1、Q2的占空比(這被稱作“計算方法1”)。另外，作為信號EMG2、RGE1和RGE2中的一個的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303計算電池側(cè)電壓命令Vdc_com_bv，并且基于所計算的電池側(cè)電壓命令Vdc_com_bv和逆變器輸入電壓Vm(＝輸出電壓Vm)來計算用于開啟/關閉NPN晶體管Q1、Q2的占空比(這被稱作“計算方法2”)。
當接收到來自于故障處理裝置302的信號EMG1時，作為信號EMG2、RGEL1、RGEL2中的一個的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303通過計算方法2計算占空比。另外，在接收來自于故障處理裝置302的信號REN時，作為信號RGE的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303通過計算方法1計算占空比。
圖3是逆變器控制裝置301的功能框圖。參考圖3，逆變器控制裝置301包括電機控制相位電壓計算單元40、逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42和再生信號產(chǎn)生電路44。
電機控制相位電壓計算單元40從電壓傳感器13接收增壓轉(zhuǎn)換器12的輸出電壓Vm，即，到逆變器14、31的輸出電壓，分別從電壓傳感器24、28接收流經(jīng)AC電機M1、M2的每個相位的電機電流MCRT1、MCRT2，接收來自于外部ECU的扭矩命令值TR1、TR2，以及接收來自于故障處理裝置302的信號EMG1和扭矩命令值TRL0-TRL2。電機控制相位電壓計算單元40基于扭矩命令值TR1、TR2(或TRL0-TRL2)、電機電流MCRT1、MCRT2和輸出電壓Vm，計算將被施加到AC電機M1、M2的相應相位的線圈上的電壓，并且提供所計算的結(jié)果給逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42。
在所述情況下，當接收到來自于故障處理裝置302的信號EMG1時，電機控制相位電壓計算單元40使用扭矩命令值TRL0-TRL2，計算將被施加到AC電機M1、M2的相應相位的線圈上的電壓。
換言之，一旦接收到信號EMG1，即使電機控制相位電壓計算單元40在接收到來自于故障處理裝置302的扭矩命令值TRL0-TRL2之前接收到來自于外部ECU的扭矩命令值TR1、TR2，所述電機控制相位電壓計算單元40控制也被禁止使用扭矩命令值TR1、TR2，用于計算將被施加到AC電機M1、M2的相應相位的線圈上的電壓。僅在接收到扭矩命令值TRL0-TRL2之后，電機控制相位電壓計算單元40使用所接收的扭矩命令值TRL0-TRL2來計算將被施加到AC電機M1、M2的相應相位的線圈上的電壓。
當接收到來自于故障處理裝置302的信號REN時，電機控制相位電壓計算單元40使用取代扭矩命令值TRL0-TRL2的扭矩命令值TR1、TR2來計算將被施加到AC電機M1、M2的相應相位的線圈上的電壓。
電機控制相位電壓計算單元40基于扭矩命令值TRL0來產(chǎn)生計算結(jié)果RET1，并輸出所述結(jié)果給逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42。電機控制相位電壓計算單元40基于扭矩命令值TRL1來產(chǎn)生計算結(jié)果RET2，并輸出所述結(jié)果給逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42。另外，電機控制相位電壓計算單元40基于扭矩命令值TRL2來產(chǎn)生計算結(jié)果RET3，并輸出所述結(jié)果給逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42。電機控制相位電壓計算單元40基于扭矩命令值TR1來產(chǎn)生計算結(jié)果RET4，并輸出所述結(jié)果給逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42。另外，電機控制相位電壓計算單元40基于扭矩命令值TR2來產(chǎn)生計算結(jié)果RET5，并輸出所述結(jié)果給逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42。
逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42基于從電機控制相位電壓計算單元40所接收的計算結(jié)果而產(chǎn)生信號PWMI1、PWMI2，用于實際開啟/關閉逆變器14、31的NPN晶體管Q3-Q8，并且將所產(chǎn)生的信號PWMI1、PWMI2分別輸出給逆變器14、31的NPN晶體管Q3-Q8。
在所述情況下，作為來自于電機控制相位電壓計算單元40的計算結(jié)果RET1的響應，逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42產(chǎn)生信號PWMI10(信號PWMI1的一種)和信號PWMI20(信號PWMI2的一種)，并分別輸出所產(chǎn)生的信號PWMI10和PWMI20給逆變器14和31。
作為來自于電機控制相位電壓計算單元40的計算結(jié)果RET2的響應，逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42產(chǎn)生信號PWMIL1(信號PWMI1的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號PWML1給逆變器14。
另外，作為來自于電機控制相位電壓計算單元40的計算結(jié)果RET3的響應，逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42產(chǎn)生信號PWMIL2(信號PWMI2的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號PWML2給逆變器31。
作為來自于電機控制相位電壓計算單元40的計算結(jié)果RET4的響應，逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42產(chǎn)生信號PWMI11(信號PWMI1的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號PWML11給逆變器14。
另外，作為來自于電機控制相位電壓計算單元40的計算結(jié)果RET5的響應，逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42產(chǎn)生信號PWMI21(信號PWMI2的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMI21給逆變器31。
因此，逆變器14、31的NPN晶體管Q3-Q8經(jīng)歷切換控制，用于控制將流經(jīng)AC電機M1、M2的每個相位的電流，這樣AC電機M1、M2輸出指定的扭矩。通過如此控制電機驅(qū)動電流，輸出根據(jù)扭矩命令值TR1、TR2、TRL0-TRL2的電機扭矩。
作為來自于外部ECU的信號RGE的響應，再生信號產(chǎn)生電路44產(chǎn)生信號PWMC1或PWMC2，并輸出所產(chǎn)生的信號給逆變器14或31。作為來自于故障處理裝置302的信號RGEL1或RGEL2的響應，再生信號產(chǎn)生電路44產(chǎn)生信號PWMCL1或PWMCL2，并輸出所產(chǎn)生的信號給逆變器14或31。
在所述情況下，作為信號RGE的響應，再生信號產(chǎn)生電路44產(chǎn)生信號PWMC11或PWMC21(分別是信號PWMC1、PWMC2的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號給逆變器14或31。
圖4是圖2中所示的故障處理裝置302的功能框圖。參考圖4，故障處理裝置302包括判決單元71和控制單元72。判決單元71接收來自于電壓傳感器10A的電壓Vb、來自于電壓傳感器11的電壓Vc、來自于溫度傳感器10B的溫度Tb、來自于電流傳感器18的電流BCRT和來自于控制單元72的信號CPL。
判決單元71基于電壓Vb或溫度Tb來確定DC電源B中是否有故障。更具體地，判決單元71將電壓Vb與參考值進行比較，并且當電壓Vb低于參考值時確定DC電源B中有故障。判決單元71基于電壓Vb和電流BCRT來計算DC電源B的內(nèi)部電阻。判決單元71將所計算的內(nèi)部電阻與參考值進行比較，并且當內(nèi)部電阻大于參考值時確定所述DC電源B遇到故障。另外，判決單元71將溫度Tb與參考值進行比較，并且當溫度Tb高于參考值時確定DC電源B中有故障。
判決單元71通過上述三種方式中的一種來確定DC電源B中是否有故障。當確定DC電源B中有故障時，判決單元71產(chǎn)生并輸出信號EMG0給控制單元72。
當接收到來自于控制單元72的信號CPL時，判決單元71確定電壓Vc是否不大于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍的下限，并且當電壓Vc不大于下限時，產(chǎn)生和輸出信號LVC給控制單元72，并且當電壓Vc大于下限時，產(chǎn)生和輸出信號HVC給控制單元72。
在接收來自于判決單元71的信號EMG0時，控制單元72產(chǎn)生扭矩命令值TRL0、信號STP2和信號EMG1?？刂茊卧?2輸出所產(chǎn)生的信號EMG1和扭矩命令值TRL0給逆變器控制裝置301，輸出所產(chǎn)生的信號EMG1給轉(zhuǎn)換器控制裝置303，并輸出所產(chǎn)生的信號STP2給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。一旦完成信號EMG1、STP2和扭矩命令值TRL0的輸出，控制單元72就產(chǎn)生和輸出系統(tǒng)繼電器SR1、SR2的L電平的輸出信號SE，以斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2。此后，控制單元72產(chǎn)生并輸出指示L電平的信號SE已經(jīng)被輸出的信號CPL給判決單元71。
在接收到來自于判決單元71的信號LVC時，控制單元72基于來自于外部ECU的信號MDE，檢測AC電機M1、M2的驅(qū)動狀態(tài)?？刂茊卧a(chǎn)生扭矩命令值TRL1和信號RGEL2(或扭矩命令值TRL2和信號RGEL1)，以使得AC電機M1、M2的能量的總和為根據(jù)所檢測的驅(qū)動狀態(tài)的再生能量，并且輸出所產(chǎn)生的扭矩命令值TRL1(或TRL2)給逆變器控制裝置301，并且輸出信號RGEL2(或RGEL1)給逆變器控制裝置301和轉(zhuǎn)換器控制裝置303。
另外，在接收到來自于判決單元71的信號HVC時，控制單元72分別產(chǎn)生并輸出信號EMG2和DRV給轉(zhuǎn)換器控制裝置303和DC/DC轉(zhuǎn)換器20。
一旦完成信號EMG2和DRV的輸出，控制單元72就產(chǎn)生并輸出信號REN給逆變器控制裝置301和轉(zhuǎn)換器控制裝置303。
圖5是圖2中所示的轉(zhuǎn)換器控制裝置303的功能框圖。參考圖5，轉(zhuǎn)換器控制裝置303包括電壓命令計算單元50、轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52和轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54。
基于扭矩命令值TR1、TR2和從外部ECU所述接收的電機旋轉(zhuǎn)數(shù)目MRN1、MRN2，電壓命令計算單元50計算逆變器輸入電壓Vm的優(yōu)選值(目標值)，即，電壓命令Vdc_com_iv，并且輸出所計算的電壓命令Vdc_com_iv給轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52。
作為來自于外部ECU的信號RGE的響應，電壓命令計算單元50在接收到信號RGE之前將所計算的電壓命令Vdc_com_iv輸出給轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52。
另外，作為來自于故障處理裝置302的信號RGEL1、RGEL2和EMG2中的一個的響應，電壓命令計算單元50計算電池側(cè)電壓命令Vdc_com_bv，所述電池側(cè)電壓命令Vdc_com_bv是增壓轉(zhuǎn)換器12的初級電壓的目標值，并且電壓命令計算單元50輸出所計算的電池側(cè)電壓命令Vdc_com_bv給轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52。
當電壓命令計算單元50作為信號RGEL1、RGEL2或EMG2的響應，在計算電池側(cè)電壓命令Vdc_com_bv之后接收到來自于故障處理裝置302的信號REN時，電壓命令計算單元50基于扭矩命令值TR1、TR2和電機旋轉(zhuǎn)數(shù)目MRN1、MRN2，計算電壓命令Vdc_com_iv。
轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52接收來自于電壓傳感器10A的電壓Vb、來自于電壓傳感器11的電壓Vc、來自于電壓命令計算單元50的電壓命令Vdc_com_iv或Vdc_com_bv、以及來自于電壓傳感器13的輸出電壓Vm。當接收到來自于電壓命令計算單元50的電壓命令Vdc_com_iv時，轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52計算占空比，用于基于電池電壓Vb，設置逆變器輸入電壓Vm為從電壓命令計算單元50所輸出的電壓命令Vdc_com_iv，并且輸出所計算的占空比給轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54。
另外，當接收到來自于電壓命令計算單元50的電壓命令Vdc_com_bv時，轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52計算占空比，所述占空比用于基于逆變器輸入電壓Vm，設置作為增壓轉(zhuǎn)換器12的初級電壓的電壓Vc為從電壓命令計算單元50所輸出的電壓命令Vdc_com_bv，并且轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52輸出所計算的占空比給轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54。
在所述情況中，當轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52接收到電壓命令Vdc_com_iv時，轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52產(chǎn)生并輸出占空比DRU或DRD給轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54。當轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52接收到電壓命令Vdc_com_bv時，轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52產(chǎn)生并輸出占空比DRDD給轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54。
轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54產(chǎn)生信號PWMU，用于基于來自于轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52的占空比DRU而開啟/關閉增壓轉(zhuǎn)換器12的NPN晶體管Q1、Q2，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMU給增壓轉(zhuǎn)換器12。
轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54產(chǎn)生信號PWMD，用于基于來自于轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52的占空比DRD而開啟/關閉增壓轉(zhuǎn)換器12的NPN晶體管Q1、Q2，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMD給增壓轉(zhuǎn)換器12。
另外，轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54產(chǎn)生信號PWMDL，用于基于來自于轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52的占空比DRDD而開啟/關閉增壓轉(zhuǎn)換器12的NPN晶體管Q1、Q2，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMDL給增壓轉(zhuǎn)換器12。
在接收到來自于故障處理裝置302的信號EMG1時，轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54產(chǎn)生信號STP1，用于停止增壓轉(zhuǎn)換器12的切換操作，而不管來自于轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52的占空比DRU、DRD、DRDD，并且輸出所產(chǎn)生的信號STP1給增壓轉(zhuǎn)換器12。
當增壓轉(zhuǎn)換器12下側(cè)的NPN晶體管Q2的工作時間增加時，電抗器L1中所積累的電能增加，并且可以獲得更高電壓的輸出。當增壓轉(zhuǎn)換器12上側(cè)的NPN晶體管Q1的工作時間增加時，電源線上的電壓降低。因此，控制NPN晶體管Q1、Q2的占空比可以將電源線上的電壓控制為等于或大于DC電源B的輸出電壓的任意電壓。
如上所述，在本發(fā)明中，當檢測到DC電源B中的故障時，設置AC電機M1和M2的輸出扭矩為零，以驅(qū)動AC電機M1和M2，這樣AC電機M1和M2上的能量的總和變?yōu)榱?。在斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2時電壓Vc不大于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍的下限的情況下，設置AC電機M1和M2上的能量的總和為再生能量，并且在電壓Vc變得大于下限之后，增壓轉(zhuǎn)換器12的控制被切換為降壓控制。
表1顯示了在設置AC電機M1和M2的輸出扭矩為零的情況下，并且在設置電壓Vc高于下限的情況下，AC電機M1和M2的扭矩命令值TR1、TR2以及增壓轉(zhuǎn)換器12和逆變器14、31的控制信號之間的關系。
表1

具體地，在設置AC電機M1和M2的輸出扭矩為零的情況下，設置AC電機M1和M2的扭矩命令值TR1、TR2為扭矩命令值TRL0，并且分別輸出信號PWMI10和PWMI20給逆變器14和31。逆變器14驅(qū)動AC電機M1，這樣作為信號PWMI10的響應，輸出扭矩變?yōu)榱悖⑶夷孀兤?1驅(qū)動AC電機M2，這樣作為信號PWMI20的響應，輸出扭矩變?yōu)榱恪?br> 在設置電壓Vc高于下限的情況下，分別在驅(qū)動模式下和再生模式下驅(qū)動AC電機M1和M2，或者分別在再生模式下和驅(qū)動模式下驅(qū)動AC電機M1和M2。
當分別在驅(qū)動模式下和再生模式下驅(qū)動AC電機M1和M2時，設置AC電機M1的扭矩命令值TR1為扭矩命令值TRL1，并且設置AC電機M2的扭矩命令值TR2為再生扭矩(信號RGEL2)。信號PWMDL1(信號PWMDL的一種)被輸出給增壓轉(zhuǎn)換器12，信號PWMIL1被輸出給逆變器14，并且信號PWMCL2被輸出給逆變器31。
然后，作為信號PWMCL2的響應，逆變器31在再生模式下驅(qū)動AC電機M2，轉(zhuǎn)換由AC電機M2所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，并提供所述DC電壓給增壓轉(zhuǎn)換器12和逆變器14。作為信號PWMIL1的響應，逆變器14轉(zhuǎn)換從逆變器31所提供的DC電壓為AC電壓以驅(qū)動在驅(qū)動模式下的AC電機M1。作為信號PWMDL1的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對從逆變器31所提供的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，這樣電壓Vc對應于電壓命令Vdc_com_bv1(電壓命令Vdc_com_bv的一種)，并且增壓轉(zhuǎn)換器12提供所述電壓給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。
為了在再生模式下和驅(qū)動模式下分別驅(qū)動AC電機M1和M2，設置AC電機M1的扭矩命令值TR1為再生扭矩(信號RGEL1)，并且設置AC電機M2的扭矩命令值TR2為再生扭矩命令值TRL2。信號PWMDL2(信號PWMDL的一種)被輸出給增壓轉(zhuǎn)換器12，信號PWMCL1被輸出給逆變器14，并且信號PWMIL2被輸出給逆變器31。
然后，作為信號PWMCL1的響應，逆變器14在再生模式下驅(qū)動AC電機M1，轉(zhuǎn)換由AC電機M1所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，并提供所述DC電壓給增壓轉(zhuǎn)換器12和逆變器31。作為信號PWMIL2的響應，逆變器31轉(zhuǎn)換從逆變器14所提供的DC電壓為AC電壓，以驅(qū)動在驅(qū)動模式下的AC電機M2。作為信號PWMDL2的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對由逆變器14所提供的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，這樣電壓Vc對應于電壓命令Vdc_com_bv1，并且增壓轉(zhuǎn)換器12提供所述電壓給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。
盡管表1顯示了在驅(qū)動模式下驅(qū)動AC電機M1、M2中的一個，而在再生模式下驅(qū)動另一個的情況，但是，可以在再生模式下同時驅(qū)動AC電機M1、M2，以設置電壓Vc大于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍的下限。
圖6是由轉(zhuǎn)換器控制裝置303所產(chǎn)生的信號PWMU和PWMD的時序圖。參考圖6，信號PWMU包括信號PWMU01和PWMU02。信號PWMD(包括信號PWMDL)包括信號PWMD01和PWMD02。信號PWMU01和PWMD01被輸出給NPN晶體管Q1，并且信號PWMU02和PWMD02被輸出給NPN晶體管Q2。
當增壓轉(zhuǎn)換器12升高來自于DC電源B的DC電壓時，NPN晶體管Q1總是斷開的，因此信號PWMU01是L電平的信號。當增壓轉(zhuǎn)換器12升高來自于DC電源B的DC電壓時，以規(guī)定的占空比DRU來開啟/關閉NPN晶體管Q2，因此，信號PWMU02是在L電平和H電平之間周期性改變的信號。
根據(jù)增壓比率(＝Vdc_com_iv/Vb)來確定信號PWMU02為H電平的時間周期T1。當NPN晶體管Q2的開啟時間長時，電抗器L1上所積累的電能以及因此的電壓Vm增加。當NPN晶體管Q2的開啟時間短時，電抗器L1上所積累的電能變少，并且電壓Vm降低以接近電壓命令Vdc_com_iv。
當增壓轉(zhuǎn)換器12對來自于逆變器14(或31)的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換時，NPN晶體管Q2總是斷開的。因此信號PWMD02是L電平的信號。當增壓轉(zhuǎn)換器12對來自于逆變器14(或31)的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換時，通過規(guī)定的占空比DRD、DRDD來開啟/關閉NPN晶體管Q1，這樣，信號PWMD01是在L電平和H電平之間周期性改變的信號。
根據(jù)增壓比率(＝Vdc_com_bv/Vm)來確定與信號PWMD01的H電平相對應的時間周期T2。當NPN晶體管Q1的開啟時間長時，從逆變器14、31側(cè)經(jīng)NPN晶體管Q1流到DC電源B側(cè)的電流增加，并且因此電壓Vc增加。當NPN晶體管Q1的開啟時間短時，從逆變器14、31側(cè)經(jīng)NPN晶體管Q1流到DC電源B側(cè)的電流減少，并且因此，電壓Vc降低以接近電壓Vb或電壓命令Vdc_com_bv。
當增壓轉(zhuǎn)換器12升高來自于DC電源B的DC電壓時，由于信號PWMU，NPN晶體管Q1總是斷開的，并且通過信號PWMU就規(guī)定的占空比來開啟/關閉NPN晶體管Q2。當逆變器輸入電壓Vm大于電壓命令Vdc_com_iv時，轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52計算占空比DRD，用于使能量從逆變器14、31側(cè)轉(zhuǎn)移到DC電源B側(cè)，并且輸出所述占空比給轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54。轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54根據(jù)來自于轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52的占空比DRD，產(chǎn)生并輸出信號PWMD給增壓轉(zhuǎn)換器12。因此，能量從逆變器14、31側(cè)轉(zhuǎn)移到DC電源B側(cè)，并且逆變器輸入電壓Vm的電壓電平降低。
此后，當逆變器輸入電壓Vm低于電壓命令Vdc_com_iv時，轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52計算占空比DRU，用于使能量從DC電源B側(cè)轉(zhuǎn)移到逆變器14、31側(cè)，并且輸出所述占空比給轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54。轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54根據(jù)來自于轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52的占空比DRU，產(chǎn)生并輸出信號PWMU給增壓轉(zhuǎn)換器12。因此，能量從DC電源B側(cè)轉(zhuǎn)移到逆變器14、31側(cè)，并且逆變器輸入電壓Vm的電壓電平增加。
如上所述，通過所控制的增壓轉(zhuǎn)換器12來執(zhí)行增壓和降壓操作，控制逆變器輸入電壓Vm來匹配電壓命令Vdc_com_iv。
當增壓轉(zhuǎn)換器12對來自于逆變器14、31的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換時，NPN晶體管Q2總是關閉的，通過信號PWMD或PWMDL以規(guī)定的占空比來開啟/關閉NPN晶體管Q1。當電壓Vc，即增壓轉(zhuǎn)換器12的初級電壓，低于電壓命令Vdc_com_bv時，轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52計算具有所拉長的NPN晶體管Q1工作時間(時間周期T2)的占空比，并輸出所計算的占空比給轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54。因此，從逆變器14、31側(cè)流到DC電源B側(cè)的電流增加，并且因而，電壓Vc增加。
當電壓Vc大于電壓命令Vdc_com_bv時，轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52計算具有縮短的NPN晶體管Q1工作時間(時間周期T2)的占空比，并輸出所計算的占空比給轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54。因此，從逆變器14、31側(cè)流到DC電源B側(cè)的電流減少，并且因此，電壓Vc降低。
如上所述，通過所控制增壓轉(zhuǎn)換器12來調(diào)節(jié)從逆變器14、31側(cè)流到DC電源B側(cè)的電流，控制電壓Vc來匹配電壓命令Vdc_com_bv。
圖7說明在DC電源B中出現(xiàn)故障的情況下混合動力車驅(qū)動裝置100中的操作的流程圖。以規(guī)則的間隔執(zhí)行圖7的流程圖。參考圖7，在一系列操作的開始，故障處理裝置302基于電壓Vb或溫度Tb，以上述方式確定DC電源B是否正常(步驟S1)。當確定DC電源B正常時，運行正常的控制(步驟S2)。
如果在步驟S1確定DC電源B不正常，則故障處理裝置302產(chǎn)生信號EMG1、STP2和扭矩命令值TRL0，并輸出信號EMG1和扭矩命令值TRL0給逆變器控制裝置301，輸出信號EMG1給轉(zhuǎn)換器控制裝置303，以及輸出信號STP2給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。
在步驟S1確定DC電源B異常，這對應于檢測到DC電源B中有故障。
作為來自于故障處理裝置302的信號EMG1的響應，逆變器控制裝置301的電機控制相位電壓計算單元40基于代替扭矩命令值TR1、TR2的來自于故障處理裝置302的扭矩命令值TRL0，計算將被施加到AC電機M1、M2中的每個相位上的電壓，以產(chǎn)生AC電機M1、M2的零輸出扭矩，并輸出計算結(jié)果RET1給逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42。逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42基于來自于電機控制相位電壓計算單元40的計算結(jié)果RET1，產(chǎn)生信號PWMI10和PWMI20，并分別輸出所產(chǎn)生的信號PWMI10和PWMI20給逆變器14和31。
逆變器14基于來自于逆變器控制裝置301的信號PWMI10，驅(qū)動AC電機M1，以使輸出扭矩為零(步驟S3)。逆變器31基于來自于逆變器控制裝置301的信號PWMI20，驅(qū)動AC電機M2，以使輸出扭矩為零(步驟S4)。因此，AC電機M1上的能量和AC電機M2上的能量的總和為零。由來自于故障處理裝置302的信號STP2停止DC/DC轉(zhuǎn)換器20(步驟S5)。
作為來自于故障處理裝置302的信號EMG1的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303的轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54產(chǎn)生信號STP1，并輸出所述信號給增壓轉(zhuǎn)換器12。這樣，增壓轉(zhuǎn)換器12的切換操作被停止(步驟S6)。
故障處理裝置302然后產(chǎn)生并輸出L電平的信號SE給系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，從而斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2(步驟S7)。
這樣，僅在這樣的情況都被滿足之后，斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2(參考步驟S7)，所述情況是AC電機M1和M2上的能量的總和變?yōu)榱?參見步驟S3和S4)，DC/DC轉(zhuǎn)換器20被停止(步驟S5)并且增壓轉(zhuǎn)換器12被停止(步驟S6)。
由于以下原因，而如上所述的那樣來確定斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2的時序。當AC電機M1和M2上的能量的總和不為零時，DC電流從DC電源B側(cè)流到逆變器14、31側(cè)，或者從逆變器14、31側(cè)流到DC電源B側(cè)。在所述情況下，開啟/關閉增壓轉(zhuǎn)換器12中的NPN晶體管Q1或Q2。
在增壓轉(zhuǎn)換器12的切換操作期間，紋波電流與DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間電流的切換操作同步地流動。這樣，如果在所述通電(energized)狀態(tài)期間斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，則在接觸點上就會產(chǎn)生高溫電弧，從而導致接觸點的熔斷和粘連或老化。當DC/DC轉(zhuǎn)換器20在操作中時，還提供來自于DC電源B的DC電流給DC/DC轉(zhuǎn)換器20，以使得所述趨勢更為顯著。
由于所述原因，在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間沒有DC電流流動的狀態(tài)下，斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2。
在步驟S7之后，故障處理裝置302確定來自于電壓傳感器11的電壓Vc是否不大于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍的下限(步驟S8)。如果電壓Vc不大于下限，故障處理裝置302基于來自于外部ECU的信號MDE，檢測AC電機M1、M2的驅(qū)動狀態(tài)，并且計算扭矩命令值TRL1(或TRL2)，以根據(jù)所檢測的驅(qū)動狀態(tài)，使AC電機M1和M2上的能量的總和為再生能量，并且然后產(chǎn)生信號RGEL2(或RGEL1)。此后，故障處理裝置302輸出扭矩命令值TRL1(或TRL2)給逆變器控制裝置301，并輸出信號RGEL2(或RGEL1)給逆變器控制裝置301和轉(zhuǎn)換器控制裝置303。
逆變器控制裝置301的電機控制相位電壓計算單元40基于來自于故障處理裝置302的TRL1(或TRL2)、來自于電流傳感器24(或28)的電機電流MCRT1(或MCRT2)和來自于電壓傳感器13的電壓Vm，計算將被施加到AC電機M1(或M2)中的每個相位上的電壓，以使得AC電機M1(或M2)輸出扭矩命令值TRL1(或TRL2)所指定的扭矩。電機控制相位電壓計算單元40輸出計算結(jié)果RET2(或RET3)給逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42。
逆變器PWM信號轉(zhuǎn)換單元42基于來自于電機控制相位電壓計算單元40的計算結(jié)果RET2(RET3)，產(chǎn)生信號PWMIL1(或PWMIL2)，并輸出所述信號給逆變器14(或31)。逆變器14(或31)基于信號PWMIL1(或PWMIL2)，驅(qū)動AC電機M1(或M2)以輸出扭矩命令值TRL1(或TRL2)。
再生信號產(chǎn)生電路44基于來自于故障處理裝置302的信號RGEL2(或RGEL1)，產(chǎn)生信號PWMCL2(或PWMCL1)，并輸出所產(chǎn)生的信號給逆變器31(或14)。
然后，逆變器31(或14)基于信號PWMCL2(或PWMCL1)轉(zhuǎn)換由AC電機M2(或M1)所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，并提供所述DC電壓給電容C2。
因此，AC電機M1(或M2)作為驅(qū)動電機進行操作，并且AC電機M2(或M1)作為發(fā)電機進行操作。由AC電機M2(或M1)所產(chǎn)生的電力的一部分用于驅(qū)動AC電機M1(或M2)，并且提供剩余的能量給增壓轉(zhuǎn)換器12。
同時，作為來自于故障處理裝置302的信號RGEL2(或RGEL1)的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303的電壓命令計算單元50計算電壓命令Vdc_com_bv，用于設置在DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍之內(nèi)的電壓Vc，并輸出所計算的電壓命令Vdc_com_bv1給轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52。轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52基于來自于電壓命令計算單元50的電壓命令Vdc_com_bv1和來自于電壓傳感器13的電壓Vm，計算占空比DRDD1(占空比DRDD的一種)，并輸出所述占空比給轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54。轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54基于來自于轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52的占空比DRDD1，產(chǎn)生信號PWMDL1(信號PWMDL的一種)，并輸出所述信號給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMDL1的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對由逆變器31(或14)所提供的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并提供所產(chǎn)生的電壓給DC/DC轉(zhuǎn)換器20，以提高電機再生數(shù)量(步驟S9)。因此，電壓Vc變得高于下限。
在步驟S9之后，處理進行到再次執(zhí)行的步驟S8。即，步驟S8和S9重復地被執(zhí)行，直到在步驟S8上確定電壓Vc高于下限為止。
當在步驟S8中確定電壓Vc大于下限時，故障處理裝置302產(chǎn)生并輸出信號EMG2給轉(zhuǎn)換器控制裝置303。作為來自于故障處理裝置302的信號EMG2的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303的電壓命令計算單元50計算在DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍之內(nèi)的電壓命令Vdc_com_vb2(Vdc_com_vb的一種)，并輸出所計算的電壓命令Vdc_com_vb2給轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52。轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52基于來自于電壓命令計算單元50的電壓命令Vdc_com_vb2和逆變器輸入電壓Vm，計算占空比DRDD2(＝Vdc_com_vb2/Vm)，并輸出所計算的占空比DRDD2給轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54(步驟S10)。
轉(zhuǎn)換器PWM信號轉(zhuǎn)換單元54基于來自于轉(zhuǎn)換器占空比計算單元52的占空比DRDD2，產(chǎn)生信號PWMDL2(信號PWMDL的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號給增壓轉(zhuǎn)換器12。
作為信號PWMDL2的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對由逆變器14、31所提供的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并提供所轉(zhuǎn)換的電壓給DC/DC轉(zhuǎn)換器20，繼續(xù)降壓操作(步驟S11)。故障處理裝置302產(chǎn)生和輸出信號DRV給DC/DC轉(zhuǎn)換器20，并且作為信號DRV的響應，DC/DC轉(zhuǎn)換器20繼續(xù)所述操作(步驟S12)。
在步驟S2或S12之后，所述一系列操作結(jié)束。
已經(jīng)就圖7的流程圖而解釋了以下內(nèi)容，即，在DC電壓B中出現(xiàn)故障的情況下，設置AC電機M1和M2的輸出扭矩為零，以便控制AC電機M1、M2，從而使得AC電機M1和M2上的能量的總和為零(參看步驟S3、S4)。然而，本發(fā)明不局限于此?？梢钥刂艫C電機M1、M2，這樣AC電機M1、M2中的一個由另一個所產(chǎn)生的電力所驅(qū)動。即，所需要的全部是控制AC電機M1、M2來實現(xiàn)這樣的狀態(tài)，其中，AC電機M1、M2上的能量總和為零，即，當斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2時，DC電流不在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動。DC電流不在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流通的狀態(tài)不限于DC電流為零的狀態(tài)，而是包括在這樣范圍內(nèi)的DC電流，在所述范圍內(nèi)的DC電流不會使系統(tǒng)繼電器SR1、SR2的接觸點的熔斷和粘連或老化。
在圖7所示的流程圖的步驟S8、S9中，當作為增壓轉(zhuǎn)換器12的初級電壓的電壓Vc不大于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍的下限時，設置兩個AC電機M1、M2的能量平衡為再生能量，以增加電容C2側(cè)的再生量，從而使電壓Vc大于下限。這是因為電容C2的端到端電壓Vm總是大于電壓Vc，并且需要增加電壓Vm，以增加電壓Vc。
如上所述，本發(fā)明的特征在于，當檢測到DC電壓B中出現(xiàn)故障時(當在圖7的步驟S1中檢測到“否”時)，斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，并切換增壓轉(zhuǎn)換器12的控制為降壓控制(參看圖7中步驟S11)。對降壓控制進行控制以對電壓Vm進行降壓轉(zhuǎn)換，這樣增壓轉(zhuǎn)換器12的初級電壓Vc對應于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍內(nèi)的電壓命令Vdc_com_bv。這樣，增壓轉(zhuǎn)換器12在降壓轉(zhuǎn)換操作期間對電壓Vm進行降壓轉(zhuǎn)換，以使電壓Vc落在DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍內(nèi)。DC/DC轉(zhuǎn)換器20在增壓轉(zhuǎn)換器12的降壓操作開始時恢復操作(參看圖7中步驟S12)，并轉(zhuǎn)換提供給電容C1側(cè)的DC電壓，以對輔助電池21進行充電。因此，防止了對DC/DC轉(zhuǎn)換器20施加過電壓。
另外，本發(fā)明的特征在于，僅在AC電機M1、M2的能量平衡變?yōu)榱?參考圖7的步驟S3、S4)，已經(jīng)停止DC/DC轉(zhuǎn)換器20(參看圖7中步驟S5)并且已經(jīng)停止增壓轉(zhuǎn)換器12(參看圖7中步驟S6)之后，斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2。如果AC電機M1、M2的能量平衡為零，并且增壓轉(zhuǎn)換器12和DC/DC轉(zhuǎn)換器20都被停止，則就沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動，并且因此，斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2將不會導致接觸點的熔斷和粘連或老化。
返回圖1，圖1描述了混合動力車驅(qū)動設備100中的全部操作。當開始全部操作時，控制裝置30產(chǎn)生并輸出H電平的信號SE給系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，以開啟它們。DC電源B通過系統(tǒng)繼電器SR1、SR2輸出DC電壓給增壓轉(zhuǎn)換器12和DC/DC轉(zhuǎn)換器20。
電壓傳感器10A檢測從DC電源B所輸出的電壓Vb，并輸出所檢測的電壓Vb給控制裝置030。電壓傳感器13檢測電容C2的端到端電壓Vm，并輸出所檢測的電壓Vm給控制裝置30。另外，電流傳感器18檢測流向或流出DC電源B的電流BCRT，并輸出所檢測的電流給控制裝置30。溫度傳感器10B檢測并輸出DC電源B的溫度Tb給控制裝置30，并且電壓傳感器11檢測并輸出電壓Vc給控制裝置30。電流傳感器24檢測流經(jīng)AC電機M1的電機電流MCRT1，并輸出所述電流給控制裝置30。電流傳感器28檢測流經(jīng)AC電機M2的電機電流MCRT2，并輸出所述電流給控制裝置30。控制裝置接收來自于外部ECU的扭矩命令值TR1、TR2和電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN1、MRN2。
然后，控制裝置30基于電壓Vm、電機電流MCRT1和扭矩命令值TR1，以上述方式產(chǎn)生信號PWMI1，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMI1給逆變器14?？刂蒲b置30基于電壓Vm、電機電流MCRT2和扭矩命令值TR2，以上述方式產(chǎn)生信號PWMI2，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMI2給逆變器31。另外，當逆變器14(或31)驅(qū)動AC電機M1(或M2)時，控制裝置以上述方式，基于電壓Vm、Vb、扭矩命令值TR1(TR2)和電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN1(或MRN2)，產(chǎn)生信號PWMU，用于控制增壓轉(zhuǎn)換器12的NPN晶體管Q1、Q2的切換，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMU給增壓轉(zhuǎn)換器12。
作為信號PWMU的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12然后升高來自于DC電源B的DC電壓，并通過節(jié)點N1、N2提供所升高的DC電壓給電容C2。逆變器14根據(jù)來自于控制裝置30的信號PWMI1，轉(zhuǎn)換由電容C2所平滑過的DC電壓為AC電壓，以驅(qū)動AC電機M1。逆變器31根據(jù)來自于控制裝置30的信號PWMI2，轉(zhuǎn)換由電容C2所平滑的DC電壓為AC電壓，以驅(qū)動AC電機M2。因此，AC電機M1產(chǎn)生由扭矩命令值TR1所指定的扭矩，AC電機M2產(chǎn)生由扭矩命令值TR2所指定的扭矩。
另外，在裝備混合動力車驅(qū)動設備100的混合動力車的再生制動模式下，控制裝置30接收來自于外部ECU的信號RGE，并且，響應所接收的信號RGE，分別產(chǎn)生并輸出信號PWMC1、PWMC2給逆變器14、31，以及產(chǎn)生和輸出信號PWMD給增壓轉(zhuǎn)換器12。
作為信號PWMC1的響應，逆變器14然后轉(zhuǎn)換由AC電機M1所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，并通過電容C2提供所轉(zhuǎn)換的DC電壓給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMC2的響應，逆變器31轉(zhuǎn)換由AC電機M2所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，并通過電容C2提供所轉(zhuǎn)換的DC電壓給增壓轉(zhuǎn)換器12。增壓轉(zhuǎn)換器12通過節(jié)點N1、N2接收來自于電容C2的DC電壓，并通過信號PWMD對所接收的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并提供所降壓轉(zhuǎn)換的DC電壓給DC電源B和DC/DC轉(zhuǎn)換器20。
DC/DC轉(zhuǎn)換器20轉(zhuǎn)換從DC電源B或增壓轉(zhuǎn)換器12所提供的DC電壓，以對輔助電池21進行充電。這使得輔助電池21開啟混合動力車的燈，提供電源電壓給控制裝置30等。
在裝備混合動力車驅(qū)動設備100的混合動力車的通常操作模式下和再生制動模式下，控制裝置30基于來自于電壓傳感器10A的電壓Vb或自溫度傳感器10B的溫度Tb，確定DC電源中是否出現(xiàn)故障。當DC電源中出現(xiàn)故障時，控制裝置30設置AC電機M1、M2的能量平衡為零，并在斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2之前，停止增壓轉(zhuǎn)換器12和DC/DC轉(zhuǎn)換器20?？刂蒲b置30設置作為增壓轉(zhuǎn)換器12的初級電壓的電壓Vc的電壓命令Vdc_com_bv，以控制增壓轉(zhuǎn)換器12將電壓Vm降壓轉(zhuǎn)換為電壓Vc?？刂蒲b置30然后使DC/DC轉(zhuǎn)換器20繼續(xù)所述操作。
即使當DC電源中出現(xiàn)故障時，斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，這也可以防止將過電壓施加到DC/DC轉(zhuǎn)換器20。由于在沒有DC電流在電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的情況下，斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，因此，避免了系統(tǒng)繼電器SR1、SR2的接觸點的熔斷和粘連或老化。
盡管已經(jīng)描述了以下內(nèi)容，即，AC電機M1是驅(qū)動混合動力車的驅(qū)動輪的電機，而AC電機M2是這樣的電機，所述電機作為由引擎所驅(qū)動的發(fā)電機并且還作為啟動引擎的用于引擎的電動機，但是，本發(fā)明不局限于此。AC電機M1可以被制成能作為這樣的電機進行操作，所述電機作為由引擎所驅(qū)動的發(fā)電機并且還作為用于引擎的電動機以啟動引擎，而AC電機M2可以被制成能作為驅(qū)動混合動力車的驅(qū)動輪的電機而進行操作。
另外，AC電機M1、M2可以被用作串聯(lián)混合和并聯(lián)混合的車輛電機。
還有，AC電機M1可以被用作這樣的電機，所述電機作為發(fā)電機/用于引擎的電動機、或者作為驅(qū)動前輪的驅(qū)動電機，而AC電機M2可以被用作驅(qū)動后輪的驅(qū)動電機。
圖8是顯示裝備混合動力車驅(qū)動設備100的混合動力車的更具體的驅(qū)動系統(tǒng)的例子的示意框圖。參考圖8，驅(qū)動系統(tǒng)200包括混合動力車驅(qū)動設備100，動力劃分裝置210、差速齒輪(DG)220和前輪230。
在驅(qū)動系統(tǒng)200中，AC電機M1和M2對應于前電機。逆變器13、31構(gòu)成前IPM35。
AC電機M1通過動力劃分裝置210而被連接到引擎60上。AC電機M1啟動引擎60，或通過引擎60的旋轉(zhuǎn)力來產(chǎn)生電力。
AC電機M2通過動力劃分裝置210驅(qū)動前輪230。
圖9是圖8中所示的動力劃分裝置210的示意圖。參考圖9，動力劃分裝置210包括環(huán)形齒輪211、承載齒輪(carrier gear)212和中心齒輪213組成。引擎60的軸251通過行星載體(planetary carrier)253連接到承載齒輪212上。AC電機M1的軸252連接到中心齒輪213上，AC電機M2的軸254連接到環(huán)形齒輪211上。AC電機M2的軸254通過DG 220連接到前輪230的驅(qū)動軸上。
AC電機M1通過軸252、中心齒輪213、承載齒輪212和行星載體253來旋轉(zhuǎn)軸251，以啟動引擎60。AC電機M1通過軸251、行星載體253、承載齒輪212、中心齒輪213和軸252，接收引擎60的旋轉(zhuǎn)力，并通過所接收的旋轉(zhuǎn)力來產(chǎn)生電力。
返回圖8，將會描述在裝備有驅(qū)動系統(tǒng)200的混合動力車的啟動時、開始行駛時、輕負載行駛模式下、中速低負載行駛模式下、加速/快速加速模式下、低μ道路行駛模式下和減速/制動模式下的驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。表2顯示了在啟動時、開始行駛時、輕負載行駛模式下、中速低負載行駛模式下、加速/快速加速模式下、低μ道路行駛模式下和減速/制動模式下，AC電機M1、M2的扭矩命令值TR1、TR2、信號MDE和信號PWMU、PWMD、PWMI1、PWMI2、PWMC1、PWMC2。
表2

在表2中所示的混合動力車的每個狀態(tài)中，第一行標識當DC電源B為正常時的扭矩命令值TR1、TR2和信號PWMU，第二到第四行標識當DC電源B出現(xiàn)故障時的扭矩命令值TRL0-2、信號PWMU和其它信號。
首先，解釋當混合動力車的引擎啟動時的驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。當啟動一系列操作時，控制裝置30接收來自于外部ECU的扭矩命令值TR11(扭矩命令值TR1的一種)和電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN1。控制裝置基于來自于電壓傳感器10A的電池電壓Vb、來自于電壓傳感器13的輸出電壓Vm和來自于外部ECU的扭矩命令值TR11和電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN1，以上述方式產(chǎn)生信號PWMU11(信號PWMU的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMU11給增壓轉(zhuǎn)換器12?？刂蒲b置30基于來自于電壓傳感器13的輸出電壓Vm、來自于電流傳感器24的電機電流MCRT1和來自于外部ECU的扭矩命令值TR11，以上述方式產(chǎn)生信號PWMI11(信號PWMI1的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMI11給逆變器14。
然后，通過信號PWMU11來開啟/關閉增壓轉(zhuǎn)換器12的NPN晶體管Q1、Q2，并且增壓轉(zhuǎn)換器12根據(jù)NPN晶體管Q2開啟的時間來升高電池電壓Vb，并且通過電容C2提供輸出電壓Vm給逆變器14。逆變器14根據(jù)信號PWMI11轉(zhuǎn)換來自于增壓轉(zhuǎn)換器12的DC電壓為AC電壓，并驅(qū)動AC電機M1以輸出由扭矩命令值TR11所指定的扭矩。
因此，AC電機M1通過動力劃分裝置210以旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN1來轉(zhuǎn)動引擎60的機軸，以啟動引擎60。
當在啟動引擎60的時候檢測到DC電源B中出現(xiàn)故障時，控制裝置30產(chǎn)生并輸出信號PWMI10給逆變器14，以使AC電機M1輸出輸出扭矩＝由扭矩命令值TRL0所指定的零。作為信號PWMI10的響應，逆變器14驅(qū)動AC電機M1以輸出零輸出扭矩。在所述情況下，由于在啟動引擎60時AC電機M2是停止的，因此，不驅(qū)動AC電機M2來產(chǎn)生零輸出扭矩。
控制裝置30分別產(chǎn)生和輸出信號STP1、STP2給增壓轉(zhuǎn)換器12和DC/DC轉(zhuǎn)換器20，以獲得其中沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的狀態(tài)?？刂蒲b置30產(chǎn)生并輸出L電平的信號SE給系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，以斷開它們。
此后，控制裝置30確定來自于電壓傳感器11的電壓Vc是否不大于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍的下限。當電壓Vc不大于下限時，控制裝置30的故障處理裝置302基于信號MDE1檢測在引擎啟動時是否AC電機M1在驅(qū)動模式下而AC電機M2是停止的?？刂蒲b置30的故障處理裝置302產(chǎn)生信號RGEL11(RGEL1的一種)，用于根據(jù)AC電機M1、M2的驅(qū)動狀態(tài)，設置AC電機M1、M2上的能量的總和為再生能量，并輸出所產(chǎn)生的信號給逆變器控制裝置301和轉(zhuǎn)換器控制裝置303。作為信號RGEL11的響應，逆變器控制裝置301產(chǎn)生并輸出信號PWMCL11(信號PWMCL1的一種)給逆變器14。作為信號RGEL11的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303產(chǎn)生并輸出信號PWMDL11(信號PWMDL的一種)給增壓轉(zhuǎn)換器12，用于設置電壓Vc為高于下限的電平。
作為信號PWMCL11的響應，逆變器14在再生模式下，驅(qū)動AC電機M1，并轉(zhuǎn)換由AC電機M1所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，以提供給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMDL11的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對來自于逆變器14的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并提供所述結(jié)果的電壓給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。這使得電壓Vc高于下限。在所述情況下，僅使用AC電機M1來產(chǎn)生再生能量給DC/DC轉(zhuǎn)換器20側(cè)，這是因為已經(jīng)由AC電機M1啟動了引擎60進行旋轉(zhuǎn)，并且就能量效率而言，通過引擎60的旋轉(zhuǎn)力來產(chǎn)生電力更具有優(yōu)勢。
在AC電機M1的輸出扭矩達到零之后，或者在電壓Vc高于下限之后，控制裝置30產(chǎn)生并輸出信號PWMDL12給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMDL12的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對電壓Vm進行降壓轉(zhuǎn)換，以使電壓Vc落在DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍之內(nèi)，并提供所述結(jié)果的電壓給DC/DC轉(zhuǎn)換器20?？刂蒲b置30還產(chǎn)生并輸出信號DRV給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。作為信號DRV的響應，DC/DC轉(zhuǎn)換器20繼續(xù)操作，并轉(zhuǎn)換從增壓轉(zhuǎn)換器12所提供的DC電壓，以對輔助電池21充電。即使在引擎啟動時DC電源B中出現(xiàn)故障的情況下，這也可以防止將過電壓施加到DC/DC轉(zhuǎn)換器20上。在沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的情況下，斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，并且因此，避免了系統(tǒng)繼電器SR1、SR2的接觸點的熔斷和粘連或老化。
這樣，完成了在混合動力車的引擎啟動時驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。
現(xiàn)在描述混合動力車開始行駛時的驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。當開始一系列操作時，控制裝置30從外部ECU接收信號MDE2(信號信號MDE的一種)、扭矩命令值TR21、電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN2、信號RGE11(信號RGE的一種)，用于通過在啟動后引擎60的旋轉(zhuǎn)力，使AC電機M1作為發(fā)電機。在所述情況下，扭矩命令值TR21是使用AC電機M2來啟動行駛的命令值。
控制裝置30基于來自于電壓傳感器10A的電池電壓Vb、來自于電壓傳感器13的輸出電壓Vm、和來自于外部ECU的扭矩命令值TR21和電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN2，以上述方式產(chǎn)生信號PWMU21，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMU21給增壓轉(zhuǎn)換器12。控制裝置30還基于來自于電壓傳感器13的輸出電壓Vm、來自于電流傳感器28的電機電流MCRT2和來自于外部ECU的扭矩命令值TR21，以上述方式產(chǎn)生信號PWMI21，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMI21給逆變器31。另外，作為來自于外部ECU的信號RGE11的響應，控制裝置30產(chǎn)生并輸出信號PWMC11(PWMC1的一種)給逆變器14。
然后，通過信號PWMU21來開啟/關閉增壓轉(zhuǎn)換器12的NPN晶體管Q1、Q2，并且增壓轉(zhuǎn)換器12根據(jù)NPN晶體管Q2開啟時間，升高電池電壓Vb，并通過電容C2提供輸出電壓Vm給逆變器31。逆變器14通過引擎60的旋轉(zhuǎn)力，根據(jù)信號PWMC11轉(zhuǎn)換由AC電機M1所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，并提供所轉(zhuǎn)換的DC電壓給逆變器31。逆變器31接收來自于增壓轉(zhuǎn)換器12的DC電壓和來自于逆變器14的DC電壓，并根據(jù)信號PWMI21轉(zhuǎn)換所接收的DC電壓為AC電壓，并驅(qū)動AC電機M2以輸出由扭矩命令值TR21所指定的扭矩。AC電機M2然后通過動力劃分裝置210和差速齒輪220來驅(qū)動前輪230。
當在混合動力車行駛的開始檢測到DC電源B中出現(xiàn)故障時，控制裝置30產(chǎn)生信號PWMI10、PWMI20，以使AC電機M1和M2輸出所述輸出扭矩＝由扭矩命令值TRL0所指定的零，并分別輸出所產(chǎn)生的信號PWMI10、PWMI20給逆變器14、31。作為信號PWMI10的響應，逆變器14驅(qū)動AC電機M1以輸出零輸出扭矩，并且作為信號PWMI20的響應，逆變器31驅(qū)動AC電機M2以輸出零輸出扭矩。
另外，控制裝置30分別產(chǎn)生并輸出信號STP1、STP2給增壓轉(zhuǎn)換器12和DC/DC轉(zhuǎn)換器20。這保證了其中沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的狀態(tài)?？刂蒲b置30然后產(chǎn)生和輸出L電平的信號SE給系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，以斷開它們。
此后，控制裝置30確定來自于電壓傳感器11的電壓Vc是否不大于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍的下限。如果電壓Vc不大于下限，控制裝置30的故障處理裝置302基于信號MDE2檢測在行駛開始時，AC電機M1在再生模式下，并且AC電機M2在驅(qū)動模式下。故障處理裝置302然后產(chǎn)生信號RGEL12(信號RGEL1的一種)和扭矩命令值TRL21(扭矩命令值TRL2的一種)，用于根據(jù)AC電機M1、M2的驅(qū)動狀態(tài)，設置AC電機M1、M2的能量的總和為再生能量，并輸出所產(chǎn)生的信號RGEL12給逆變器控制裝置301和轉(zhuǎn)換器控制裝置303，并輸出所產(chǎn)生的扭矩命令值TRL21給逆變器控制裝置301。
逆變器控制裝置301基于扭矩命令值TRL21，產(chǎn)生信號PWMIL21，并輸出所述信號給逆變器31。作為信號RGEL12的響應，逆變器控制裝置301還產(chǎn)生信號PWMCL12(信號PWMCL1的一種)，并輸出所述信號給逆變器14。作為信號RGEL12的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303產(chǎn)生信號PWMDL21(信號PWMDL的一種)，用于設置電壓Vc為高于下限的電平，并輸出所述信號給增壓轉(zhuǎn)換器12。
作為信號PWMCL12的響應，逆變器14驅(qū)動在再生模式下的AC電機M1，并轉(zhuǎn)換由AC電機M1所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，以提供給增壓轉(zhuǎn)換器12和逆變器31。作為信號PWMIL21的響應，逆變器31轉(zhuǎn)換從逆變器14所提供的DC電壓為AC電壓，以驅(qū)動AC電機M2。作為信號PWMDL11的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對來自于逆變器14的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，以提供給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。因此，電壓Vc變得高于下限。
在AC電機M1和M2的輸出扭矩變?yōu)榱阒?，或在電壓Vc大于下限之后，控制裝置30產(chǎn)生并輸出信號PWMDL22給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMDL22的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對電壓Vm進行降壓轉(zhuǎn)換，以使電壓Vc落在DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍之內(nèi)，并提供所述結(jié)果的電壓給DC/DC轉(zhuǎn)換器20?？刂蒲b置30產(chǎn)生并輸出信號DRV給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。作為信號DRV的響應，DC/DC轉(zhuǎn)換器20繼續(xù)操作，并轉(zhuǎn)換從增壓轉(zhuǎn)換器12所提供的DC電壓，以對輔助電池21充電。即使在混合動力車行駛的開始時DC電源B中出現(xiàn)故障的情況下，這也可以防止將過電壓施加到DC/DC轉(zhuǎn)換器20上。在沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的狀態(tài)下斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，并且因此，避免了系統(tǒng)繼電器SR1、SR2的接觸點的熔斷或老化。
這樣就完成了在混合動力車的行駛開始時驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。
現(xiàn)在描述在混合動力車的輕負載行駛模式下驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。當開始一系列操作時，控制裝置30接收來自于外部ECU的信號MDE3(信號信號MDE的一種)、扭矩命令值TR22(扭矩命令值TR2的一種)以及電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN2。扭矩命令值TR22是用于僅通過AC電機M2來驅(qū)動混合動力車的前輪230的命令值。
控制裝置30基于來自于電壓傳感器10A的電池電壓Vb、來自于電壓傳感器13的輸出電壓Vm、和來自于外部ECU的扭矩命令值TR22和電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN2，以上述方式產(chǎn)生信號PWMU22(信號PWMU的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMU22給增壓轉(zhuǎn)換器12?？刂蒲b置30還基于來自于電壓傳感器13的輸出電壓Vm、來自于電流傳感器28的電機電流MCRT2和來自于外部ECU的扭矩命令值TR22，以上述方式產(chǎn)生信號PWMI22(信號PWMU2的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMI22給逆變器31。
然后，通過信號PWMU22來開啟/關閉增壓轉(zhuǎn)換器12的NPN晶體管Q1、Q2。增壓轉(zhuǎn)換器12根據(jù)NPN晶體管Q2的開啟時間，升高電池電壓Vb，并通過電容C2提供輸出電壓Vm給逆變器31。作為信號PWMI22的響應，逆變器31轉(zhuǎn)換來自于增壓轉(zhuǎn)換器12的DC電壓為AC電壓，并驅(qū)動AC電機M2以輸出由扭矩命令值TR22所指定的扭矩。AC電機M2通過動力劃分裝置210和差速齒輪220驅(qū)動前輪230，這樣通過AC電機M2，混合動力車進入輕負載行駛模式。
當在混合動力車處于輕負載行駛模式下的時候檢測到DC電源B中出現(xiàn)故障時，控制裝置30產(chǎn)生并輸出信號PWMI20給逆變器31，以使AC電機M2輸出所述輸出扭矩＝由扭矩命令值TRL0所指定的零。作為信號PWMI20的響應，逆變器31驅(qū)動AC電機M2以輸出零輸出扭矩。在所述情況下，由于在輕負載行駛模式下AC電機M1是停止的，因此，不驅(qū)動AC電機M1來產(chǎn)生零輸出扭矩。
控制裝置30還分別產(chǎn)生和輸出信號STP1、STP2給增壓轉(zhuǎn)換器12和DC/DC轉(zhuǎn)換器20。這保證了其中沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的狀態(tài)?？刂蒲b置30產(chǎn)生和輸出L電平的信號SE給系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，以斷開它們。
此后，控制裝置30確定來自于電壓傳感器11的電壓Vc是否不大于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍的下限。如果電壓Vc不大于下限，控制裝置30的故障處理裝置302基于信號MDE3檢測在輕負載行駛模式下，是否AC電機M1被停止并且AC電機M2在驅(qū)動模式下。故障處理裝置302然后產(chǎn)生信號RGEL21(信號RGEL2的一種)，用于根據(jù)AC電機M1、M2的驅(qū)動狀態(tài)，設置AC電機M1、M2的能量的總和為再生能量，并輸出所產(chǎn)生的信號RGEL21給逆變器控制裝置301和轉(zhuǎn)換器控制裝置303。
作為信號RGEL12的響應，逆變器控制裝置301產(chǎn)生并輸出信號PWMCL21(信號PWMCL2的一種)給逆變器31。作為信號RGEL21的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303產(chǎn)生信號PWMDL31(信號PWMDL的一種)，用于設置電壓Vc為高于下限的電平，并輸出所述信號給增壓轉(zhuǎn)換器12。
接著，作為信號PWMCL21的響應，逆變器31驅(qū)動在再生模式下的AC電機M2，并轉(zhuǎn)換由AC電機M2所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，以提供給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMDL31的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對來自于逆變器31的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，以提供給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。這樣，電壓Vc變得高于下限。
在AC電機M2的輸出扭矩達到零之后，或在電壓Vc大于下限之后，控制裝置30產(chǎn)生并輸出信號PWMDL32給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMDL32的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對電壓Vm進行降壓轉(zhuǎn)換，以使電壓Vc落在DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍之內(nèi)，并輸出所述結(jié)果電壓給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。控制裝置30產(chǎn)生并輸出信號DRV給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。作為信號DRV的響應，DC/DC轉(zhuǎn)換器20繼續(xù)操作，并轉(zhuǎn)換從增壓轉(zhuǎn)換器12所提供的DC電壓，以對輔助電池21充電。即使在混合動力車的輕負載行駛模式下DC電源B中出現(xiàn)故障，這也可以防止將過電壓施加到DC/DC轉(zhuǎn)換器20上。在其中沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的狀態(tài)下斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，并且因此，避免了系統(tǒng)繼電器SR1、SR2的接觸點的熔斷或老化。
這樣就完成了在混合動力車的輕負載行駛模式下的驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。
現(xiàn)在描述在混合動力車的中速低負載行駛模式下驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。在所述情況下的驅(qū)動系統(tǒng)200的操作類似于上述混合動力車的引擎60起始時的操作。AC電機M1啟動引擎，并且混合動力車通過引擎的驅(qū)動力而行駛?？刂蒲b置30在中速低負載行駛模式下接收來自于外部ECU的信號MDE4(信號MDE的一種)，并基于所接收的信號MDE4檢測在中速低負載行駛模式下，AC電機M1是在驅(qū)動模式下的，而AC電機M2是停止的。
現(xiàn)在描述在混合動力車的加速/快速加速模式下驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。當開始一系列操作時，控制裝置30從外部ECU接收信號MDE5(信號MDE的一種)、扭矩命令值TR23、電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN2、信號RGE12(信號RGE的一種)，用于使AC電機M1作為發(fā)電機。扭矩命令值TR23是使用AC電機M2來加速/快速加速的命令值。
控制裝置30基于來自于電壓傳感器10A的電池電壓Vb、來自于電壓傳感器13的輸出電壓Vm、和來自于外部ECU的扭矩命令值TR23和電機旋轉(zhuǎn)數(shù)MRN2，以上述方式產(chǎn)生信號PWMU23，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMU23給增壓轉(zhuǎn)換器12。控制裝置30還基于來自于電壓傳感器13的輸出電壓Vm、來自于電流傳感器28的電機電流MCRT2和來自于外部ECU的扭矩命令值TR23，以上述方式產(chǎn)生信號PWMI23，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMI23給逆變器31。另外，作為來自于外部ECU的信號RGE12的響應，控制裝置30產(chǎn)生并輸出信號PWMC12(PWMC1的一種)給逆變器14。
然后，通過信號PWMU23開啟/關閉增壓轉(zhuǎn)換器12的NPN晶體管Q1、Q2。增壓轉(zhuǎn)換器12根據(jù)NPN晶體管Q2開啟的時間，升高電池電壓Vb，并通過電容C2提供輸出電壓Vm給逆變器31。逆變器14根據(jù)信號PWMC12，將通過引擎60的旋轉(zhuǎn)力(引擎60的旋轉(zhuǎn)數(shù)大于加速前的旋轉(zhuǎn)數(shù))由AC電機M1所產(chǎn)生的AC電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓，并提供所轉(zhuǎn)換的DC電壓給逆變器31。逆變器31接收來自于增壓轉(zhuǎn)換器12的DC電壓和來自于逆變器14的DC電壓，并且作為信號PWMI23的響應，轉(zhuǎn)換所接收的DC電壓為AC電壓，并驅(qū)動AC電機M2以輸出由扭矩命令值TR23所指定的扭矩。
在加速/快速加速的時候，引擎60的輸出增加。引擎60和AC電機M2通過動力劃分裝置210和差速齒輪220驅(qū)動前輪230，以加速或快速加速混合動力車。
當在混合動力車處于輕負載行駛模式下的時候檢測到DC電源B中出現(xiàn)故障時，控制裝置30產(chǎn)生信號PWMI10和PWMI20，以使AC電機M1、M2輸出所述輸出扭矩＝由扭矩命令值TRL0所指定的零，并分別輸出所產(chǎn)生的信號PWMI10、PWMI20給逆變器14、31。作為信號PWMI10的響應，逆變器14驅(qū)動AC電機M1以輸出零輸出扭矩，并且作為信號PWMI20的響應，逆變器31驅(qū)動AC電機M2以輸出零輸出扭矩。
控制裝置30還分別產(chǎn)生并輸出信號STP1、STP2給增壓轉(zhuǎn)換器12和DC/DC轉(zhuǎn)換器20。這保證了其中沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的狀態(tài)?？刂蒲b置30產(chǎn)生并輸出L電平的信號SE給系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，以斷開它們。
此后，控制裝置30確定來自于電壓傳感器11的電壓Vc是否不大于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍的下限。如果電壓Vc不大于下限，控制裝置30的故障處理裝置302基于信號MDE5檢測在加速/快速加速模式下，AC電機M1是在再生模式下的，而AC電機M2是在驅(qū)動模式下的。故障處理裝置302然后產(chǎn)生信號RGEL13(信號RGEL1的一種)和扭矩命令值TRL23(扭矩命令值TRL2的一種)，用于根據(jù)AC電機M1、M2的驅(qū)動狀態(tài)，設置AC電機M1、M2上的能量的總和為再生能量，并輸出所產(chǎn)生的信號RGEL23給逆變器控制裝置301和轉(zhuǎn)換器控制裝置303，并輸出所產(chǎn)生的扭矩命令值TRL23給逆變器控制裝置301。
逆變器控制裝置301響應信號RGEL13，產(chǎn)生信號PWMIL13(信號PWMIL1的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號給逆變器14。逆變器控制裝置301還基于扭矩命令值TRL23，產(chǎn)生信號PWMI23(信號PWMI2的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號給逆變器31。轉(zhuǎn)換器控制裝置303產(chǎn)生信號PWMDL41(信號PWMDL的一種)，用于設置電壓Vc為高于下限的電平，并輸出所產(chǎn)生的信號給增壓轉(zhuǎn)換器12。
作為信號PWMCL13的響應，逆變器14驅(qū)動在再生模式下的AC電機M1，并由轉(zhuǎn)換AC電機M1所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，以提供給增壓轉(zhuǎn)換器12和逆變器31。作為信號PWMCL23的響應，逆變器31轉(zhuǎn)換從逆變器14所提供的DC電壓為AC電壓，以驅(qū)動AC電機M2，從而輸出由扭矩命令值TRL23所指定的扭矩。作為信號PWMDL41的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對來自于逆變器14的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，以提供給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。這樣，電壓Vc變得高于下限。
在AC電機M1、M2的輸出扭矩變?yōu)榱阒?，或在電壓Vc大于下限之后，控制裝置30產(chǎn)生并輸出信號PWMDL42給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMDL42的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對電壓Vm進行降壓轉(zhuǎn)換，以使電壓Vc落在DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍之內(nèi)，并提供所述結(jié)果的電壓給DC/DC轉(zhuǎn)換器20?？刂蒲b置30產(chǎn)生并輸出信號DRV給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。作為信號DRV的響應，DC/DC轉(zhuǎn)換器20繼續(xù)操作，并轉(zhuǎn)換從增壓轉(zhuǎn)換器12所提供的DC電壓，以對輔助電池21充電。即使在混合動力車的加速/快速加速模式下DC電源B中出現(xiàn)故障，這也可以防止將過電壓施加到DC/DC轉(zhuǎn)換器20上。在其中沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的狀態(tài)下斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，并且因此，避免了系統(tǒng)繼電器SR1、SR2的接觸點的熔斷或老化。
這樣就完成了在混合動力車的加速/快速加速模式下的驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。
現(xiàn)在描述混合動力車在低μ道路行駛模式下時的驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。當開始一系列操作時，控制裝置30接收來自于外部ECU的信號MDE6(信號MDE的一種)和信號RGE21(信號RGE的一種)。信號RGE21是用于驅(qū)動再生模式下的AC電機M2的信號。
作為來自于外部ECU的信號RGE21的響應，控制裝置30產(chǎn)生信號PWMD21(信號PWMD的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMD21給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為來自于外部ECU的信號RGE21的響應，控制裝置30還產(chǎn)生信號PWMC21(信號PWMC2的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMC21給逆變器31。
在低μ道路行駛模式下，引擎60驅(qū)動前輪230，并且前輪230的驅(qū)動力的一部分被傳遞給AC電機M2。
作為信號PWMC21的響應，逆變器31驅(qū)動再生模式下的AC電機M2，并將由AC電機M2接收前輪230的驅(qū)動力的一部分所產(chǎn)生的AC電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓，以提供給增壓轉(zhuǎn)換器12。增壓轉(zhuǎn)換器12通過信號PWMD21對來自于逆變器31的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并提供所述結(jié)果的電壓給DC電源B。
當混合動力車在低μ道路行駛模式下的時候檢測到DC電源B中出現(xiàn)故障時，控制裝置30產(chǎn)生信號PWMI20，以使AC電機M2輸出扭矩所述輸出扭矩＝由扭矩命令值TRL0所指定的零，并輸出產(chǎn)生的信號PWMI20給逆變器31。作為信號PWMI20的響應，逆變器31驅(qū)動AC電機M2以輸出0輸出扭矩。在所述情況下，由于在低μ道路行駛模式下AC電機M1被停止，因此不驅(qū)動AC電機M1以使輸出扭矩為零。
控制裝置30分別產(chǎn)生并輸出信號STP1、STP2給增壓轉(zhuǎn)換器12和DC/DC轉(zhuǎn)換器20。這保證了其中沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的狀態(tài)。控制裝置30然后產(chǎn)生和輸出L電平的信號SE給系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，以斷開它們。
此后，控制裝置30確定來自于電壓傳感器11的電壓Vc是否不大于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍的下限。如果電壓Vc不大于下限，控制裝置30的故障處理裝置302基于信號MDE6檢測在低μ道路行駛模式下，AC電機M1被停止，并且AC電機M2是在驅(qū)動模式下的。故障處理裝置302然后產(chǎn)生信號RGEL22(信號RGEL2的一種)，用于根據(jù)AC電機M1、M2的驅(qū)動狀態(tài)，設置AC電機M1、M2上的能量的總和為再生能量，并輸出所產(chǎn)生的信號RGEL22給逆變器控制裝置301和轉(zhuǎn)換器控制裝置303。
作為信號RGEL22的響應，逆變器控制裝置301產(chǎn)生信號PWMCL22(信號PWMCL2的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號給逆變器31。作為信號RGEL22的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303產(chǎn)生信號PWMDL51(信號PWMDL的一種)，用于設置電壓Vc為高于下限的電平，并輸出所述結(jié)果的信號給增壓轉(zhuǎn)換器12。
作為信號PWMCL22的響應，逆變器31驅(qū)動在再生模式下的AC電機M1，并轉(zhuǎn)換由AC電機M2所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，以提供給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMDL51的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對來自于逆變器31的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，以提供給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。這樣，電壓Vc變得高于下限。
在AC電機M2的輸出扭矩變?yōu)榱阒螅蛘咴陔妷篤c大于下限之后，控制裝置30產(chǎn)生并輸出信號PWMDL52給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMDL52的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對電壓Vm進行降壓轉(zhuǎn)換，以使電壓Vc落在DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍之內(nèi)，并提供所述結(jié)果的電壓給DC/DC轉(zhuǎn)換器20?？刂蒲b置30產(chǎn)生并輸出信號DRV給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。作為信號DRV的響應，DC/DC轉(zhuǎn)換器20繼續(xù)操作，并轉(zhuǎn)換從增壓轉(zhuǎn)換器12所提供的DC電壓，以對輔助電池21充電。即使混合動力車在低μ道路行駛模式下時DC電源B中出現(xiàn)故障，這也可以防止將過電壓施加到DC/DC轉(zhuǎn)換器20上。在其中沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的狀態(tài)下斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，并且因此，避免了系統(tǒng)繼電器SR1、SR2的接觸點的熔斷或老化。
這樣就完成了在混合動力車的低μ道路行駛模式下驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。
最后，說明混合動力車在減速/制動模式下時驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。當開始一系列操作時，控制裝置30接收來自于外部ECU的信號RGE22(信號RGE的一種)和信號MDE7(信號MDE的一種)。作為信號RGE22的響應，控制裝置30產(chǎn)生信號PWMC22，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMC22給逆變器31。作為信號RGE22的響應，控制裝置30還產(chǎn)生信號PWMD22(信號PWMD的一種)，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMD22給增壓轉(zhuǎn)換器12。
作為信號PWMC22的響應，逆變器31驅(qū)動在再生模式下的AC電機M2，并轉(zhuǎn)換由AC電機M2所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，以提供給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMD22的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對來自于逆變器31的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，以提供給DC電源B。這樣，通過AC電機M2的再生制動，混合動力車執(zhí)行減速/制動。
當在混合動力車處于再生/制動模式下的時候檢測到DC電源B中出現(xiàn)故障時，控制裝置30產(chǎn)生信號PWMI20，以使AC電機M2輸出所述輸出扭矩＝由扭矩命令值TRL0所指定的零，并輸出所產(chǎn)生的信號PWMI20給逆變器31。作為信號PWMI20的響應，逆變器31驅(qū)動AC電機M2以輸出零輸出扭矩。在所述情況下，由于在減速/制動模式下AC電機M1被停止，因此，不驅(qū)動AC電機M1來產(chǎn)生零輸出扭矩。
控制裝置30分別產(chǎn)生并輸出信號STP1、STP2給增壓轉(zhuǎn)換器12和DC/DC轉(zhuǎn)換器20。這保證了其中沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的狀態(tài)?？刂蒲b置30產(chǎn)生和輸出L電平的信號SE給系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，以斷開它們。
此后，控制裝置30確定來自于電壓傳感器11的電壓Vc是否不大于DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍的下限。如果電壓Vc不大于下限，控制裝置30的故障處理裝置302基于信號MDE7檢測在減速/制動模式下，AC電機M1是停止的，并且AC電機M2是在驅(qū)動模式下的。故障處理裝置302然后產(chǎn)生信號RGEL23(信號RGEL2的一種)，用于根據(jù)AC電機M1、M2的驅(qū)動狀態(tài)，設置AC電機M1、M2上的能量的總和為再生能量，并輸出所產(chǎn)生的信號RGEL23給逆變器控制裝置301和轉(zhuǎn)換器控制裝置303。
作為信號RGEL23的響應，逆變器控制裝置301產(chǎn)生信號PWMCL23(信號PWMCL2的一種)，并輸出所產(chǎn)生信號給逆變器31。作為信號RGEL23的響應，轉(zhuǎn)換器控制裝置303產(chǎn)生信號PWMDL61(信號PWMDL的一種)，用于設置電壓Vc為高于下限的電平，并輸出所產(chǎn)生信號給增壓轉(zhuǎn)換器12。
作為信號PWMCL23的響應，逆變器31驅(qū)動在再生模式下的AC電機M2，并轉(zhuǎn)換由AC電機M2所產(chǎn)生的AC電壓為DC電壓，以提供給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMDL61的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12的來自于逆變器31的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，以提供給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。這樣，電壓Vc變得高于下限。
在AC電機M2的輸出扭矩變?yōu)榱阒?，或者在電壓Vc大于下限之后，控制裝置30產(chǎn)生并輸出信號PWMDL62給增壓轉(zhuǎn)換器12。作為信號PWMDL62的響應，增壓轉(zhuǎn)換器12對電壓Vm進行降壓轉(zhuǎn)換，以使電壓Vc落在DC/DC轉(zhuǎn)換器20的工作電壓范圍之內(nèi)，并提供所述結(jié)果的電壓給DC/DC轉(zhuǎn)換器20?？刂蒲b置30產(chǎn)生并輸出信號DRV給DC/DC轉(zhuǎn)換器20。作為信號DRV的響應，DC/DC轉(zhuǎn)換器20繼續(xù)操作，并轉(zhuǎn)換從增壓轉(zhuǎn)換器12所提供的DC電壓，以對輔助電池21充電。即使在混合動力車的減速/制動模式下DC電源B中出現(xiàn)故障，這也可以防止將過電壓施加到DC/DC轉(zhuǎn)換器20上。在其中沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的狀態(tài)下斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2，并且因此，避免了系統(tǒng)繼電器SR1、SR2的接觸點的熔斷或老化。
這樣就完成了在混合動力車的減速/制動模式下驅(qū)動系統(tǒng)200的操作。
如上所述，在混合動力車的每個狀態(tài)下，當檢測到DC電源B中出現(xiàn)故障時，斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2并且將增壓轉(zhuǎn)換器12的控制切換為降壓控制。在其中沒有DC電流在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間流動的狀態(tài)下，斷開系統(tǒng)繼電器SR1、SR2。
因此，在混合動力車的每個狀態(tài)下，即使DC電源經(jīng)受故障，也能避免將過電壓施加到DC/DC轉(zhuǎn)換器20上。也防止了系統(tǒng)繼電器SR1、SR2的接觸點的熔斷和粘連或老化。
在混合驅(qū)動設備100中，DC電源B、電壓傳感器10A、11、13、溫度傳感器10B、系統(tǒng)繼電器SR1、SR2、電容C1、C2、增壓轉(zhuǎn)換器12、逆變器14、31、電流傳感器18、24、28、DC/DC轉(zhuǎn)換器20、輔助電池21和控制裝置30構(gòu)成“電機驅(qū)動設備”。
盡管在上面的描述中DC/DC轉(zhuǎn)換器20被連接在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間，但是，本發(fā)明不局限于此。所需的全部就是電負載被連接在DC電源B和增壓轉(zhuǎn)換器12之間。上面所描述的上限被設置為電負載的部件的耐壓。
另外，在本發(fā)明中，當DC電源B中出現(xiàn)故障時混合動力車驅(qū)動設備100的控制實際上是由CPU(中央處理器)所執(zhí)行的。CPU從ROM(只讀存儲器)中讀取包括圖7的流程圖中的步驟的程序，并且當DC電源B中出現(xiàn)故障時，根據(jù)圖7的流程圖來執(zhí)行所讀取的程序以控制混合動力車驅(qū)動設備100。這樣，所述ROM對應于記錄有程序的計算機(CPU)可讀記錄介質(zhì)，所述程序包括圖7的流程圖中的步驟。
應當知道，這里所公開的實施例是說明性的，并且無論從哪一點來看都是非限制性的。本發(fā)明的范圍是由權(quán)利要求中的項所定義的，而不是由上面的描述所定義的，并且本發(fā)明意在包括與權(quán)利要求的項等同的范圍和含義之內(nèi)的任何修改。
工業(yè)應用本發(fā)明可以應用于電機驅(qū)動設備，所述設備防止在DC電源中出現(xiàn)故障的情況下將過電壓施加到電負載上，所述電負載被連接到執(zhí)行電壓轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換器的初級側(cè)上。
權(quán)利要求
1.一種電機驅(qū)動設備，包括第一逆變器(14)，用于驅(qū)動第一電機(M1)；第二逆變器(31)，用于驅(qū)動第二電機(M2)；DC電源(B)，用于輸出DC電壓；電壓轉(zhuǎn)換器(12)，用于升高來自所述DC電源(B)的DC電壓，并將其提供給所述第一和第二逆變器(14、31)，以及對來自所述第一或第二逆變器(14、31)的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并將其提供到所述DC電源(B)側(cè)；繼電器(SR1、SR2)，其被連接在所述DC電源(B)和所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)之間；電負載(20)，其被連接在所述繼電器(SR1、SR2)和所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)之間；以及控制裝置(30)，其響應于在所述DC電源(B)中的故障檢出，斷開所述繼電器(SR1、SR2)，并且將所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)的控制切換為降壓控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電機驅(qū)動設備，其中，所述控制裝置(30)控制所述第一和第二逆變器(14、31)，以使得在所述第一電機(M1)的第一能量與在所述第二電機(M2)的第二能量的總和為零，并且，當所述電負載(20)和所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)被停止時，斷開所述繼電器(SR1、SR2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電機驅(qū)動設備，其中，所述控制裝置(30)控制所述第一和第二逆變器(14、31)，以使得所述第一和第二能量為零。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的電機驅(qū)動設備，其中，所述控制裝置(30)設置占空比，從而將所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)的控制切換為所述降壓控制，其中利用所述占空比使得所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)的初級電壓不大于上限，所述初級電壓對應于所述DC電源側(cè)的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電機驅(qū)動設備，其中，所述上限對應于所述電負載(20)的部件的耐壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的電機驅(qū)動設備，其中，所述控制裝置(30)設置占空比，從而將所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)的控制切換為所述降壓控制，其中利用所述占空比使得所述初級電壓落入所述電負載(20)的工作電壓的范圍之內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中的任何一個的電機驅(qū)動設備，其中，所述工作電壓的范圍具有下限和所述上限，并且，當所述初級電壓低于所述下限時，所述控制裝置(30)控制所述第一和第二逆變器(14、31)，以使得所述第一能量和所述第二能量的總和成為再生能量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的電機驅(qū)動設備，其中，所述電負載(20)是DC/DC轉(zhuǎn)換器(20)，用于轉(zhuǎn)換來自所述DC電源(B)的DC電壓，并將其提供給輔助電池(21)。
9.一種用于驅(qū)動混合動力車的混合動力車驅(qū)動設備(100)，包括內(nèi)燃機(60)；第一電機(M1)，其被連接到所述內(nèi)燃機(60)；第二電機(M2)；以及電機驅(qū)動裝置(B、SR1、SR2、11、14、31、30)，用于驅(qū)動所述第一和第二電機(M1、M2)，所述電機驅(qū)動裝置(B、SR1、SR2、11、14、31、30)包括第一逆變器(14)，用于驅(qū)動所述第一電機(M1)，第二逆變器(31)，用于驅(qū)動所述第二電機(M2)，DC電源(B)，用于輸出DC電壓，電壓轉(zhuǎn)換器(12)，用于升高來自所述DC電源(B)的DC電壓，并將其提供給所述第一和第二逆變器(14、31)，以及對來自所述第一或第二逆變器(14、31)的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并將其提供到所述DC電源(B)側(cè)，繼電器(SR1、SR2)，其被連接在所述DC電源(B)和所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)之間，電負載(20)，其被連接在所述繼電器(SR1、SR2)和所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)之間，以及控制裝置(30)，其響應于在所述DC電源(B)中的故障檢出，斷開所述繼電器(SR1、SR2)，并且將所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)的控制切換為降壓控制，所述控制裝置(30)驅(qū)動所述第一和第二逆變器(14、31)，從而根據(jù)所述混合動力車的行駛模式，利用由所述第一電機(M1)產(chǎn)生的電力來驅(qū)動所述第二電機(M2)。
10.一種記錄有程序的計算機可讀記錄介質(zhì)，所述程序用于在DC電源(B)中出現(xiàn)故障的情況下，使計算機對電機驅(qū)動裝置(B、SR1、SR2、11、14、31、30)進行控制，所述電機驅(qū)動裝置(B、SR1、SR2、11、14、31、30)包括第一逆變器(14)，用于驅(qū)動第一電機(M1)，第二逆變器(31)，用于驅(qū)動第二電機(M2)，所述DC電源(B)，用于輸出DC電壓，電壓轉(zhuǎn)換器(12)，用于升高來自所述DC電源(B)的DC電壓，并將其提供給所述第一和第二逆變器(14、31)，以及對來自所述第一或第二逆變器(14、31)的DC電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，并將其提供到所述DC電源(B)側(cè)，繼電器(SR1、SR2)，其被連接在所述DC電源(B)和所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)之間，電負載(20)，其被連接在所述繼電器(SR1、SR2)和所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)之間，所述程序使所述計算機執(zhí)行以下步驟第一步驟，檢測所述DC電源(B)中的故障，第二步驟，響應于在所述DC電源(B)中的故障檢出，斷開所述繼電器(SR1、SR2)，以及第三步驟，響應于所述繼電器(SR1、SR2)的斷開，將所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)的控制切換為降壓控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的記錄有用于使計算機進行控制的程序的計算機可讀記錄介質(zhì)，其中，所述第二步驟包括以下子步驟第一子步驟，控制所述第一和第二逆變器(14、31)，以使得在所述第一電機(M1)的第一能量和在所述第二電機(M2)的第二能量的總和為零，第二子步驟，停止所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)，第三子步驟，停止所述電負載(20)，以及第四子步驟，在完成所述第一、第二和第三子步驟之后，斷開所述繼電器(SR1、SR2)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的記錄有用于使計算機進行控制的程序的計算機可讀記錄介質(zhì)，其中，所述第一子步驟使得所述第一和第二能量為零。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任何一個的記錄有用于使計算機進行控制的程序的計算機可讀記錄介質(zhì)，其中，所述第三步驟包括以下子步驟第五子步驟，計算占空比，該占空比用于將所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)的初級電壓設置為不大于上限，其中所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)的初級電壓對應于所述DC電源(B)側(cè)的電壓，以及第六子步驟，基于所述計算的占空比，控制所述電壓轉(zhuǎn)換器(12)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的記錄有用于使計算機進行控制的程序的計算機可讀記錄介質(zhì)，其中，所述第五子步驟計算所述占空比，利用所述占空比，所述初級電壓落入所述電負載(20)的工作電壓的范圍之內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的記錄有用于使計算機進行控制的程序的計算機可讀記錄介質(zhì)，其中，所述工作電壓的范圍具有下限和所述上限，并且，所述第三步驟還包括以下子步驟第七子步驟，確定所述初級電壓是否不大于所述下限，以及第八子步驟，控制所述第一和第二逆變器(14、31)，以使得當所述初級電壓不大于所述下限時，所述第一和第二能量的總和為再生能量。
全文摘要
當基于來自電壓傳感器(10A)的電壓(Vb)或來自溫度傳感器(10B)的溫度(Tb)而檢測到DC電源(B)中的故障時，控制裝置(30)控制逆變器(14、31)，以使得AC電機(M1、M2)輸出零輸出扭矩，并分別產(chǎn)生和輸出信號STP1、STP2給增壓轉(zhuǎn)換器(12)和DC/DC轉(zhuǎn)換器(20)。所述控制裝置(30)產(chǎn)生和輸出L電平的信號SE給系統(tǒng)繼電器(SR1、SR2)，以斷開所述系統(tǒng)繼電器(SR1、SR2)。之后，所述控制裝置(30)產(chǎn)生和輸出信號PWMDL給所述增壓轉(zhuǎn)換器(12)，以將所述增壓轉(zhuǎn)換器(12)的控制切換為降壓控制。
文檔編號B60L3/04GK1748359SQ03826070
公開日2006年3月15日 申請日期2003年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月11日
發(fā)明者佐藤榮次 申請人:豐田自動車株式會社