電動車輛的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動車輛，并且特別地涉及這樣一種電動車輛，該電動車輛包括變速器，和調整供應到驅動電動機的驅動單元的電壓的轉換器。
【背景技術】
[0002]在國際公布N0.2003/015254中公開了一種包括電動機、逆變器和調整逆變器的輸入電壓的轉換器的電動機驅動控制系統(tǒng)。在該電動機驅動控制系統(tǒng)中，基于電動機的轉速和目標輸出扭矩(扭矩命令)計算此刻將施加到電動機的最佳電壓，并且基于將施加的最佳電壓確定逆變器輸入電壓的目標值。利用如此配置的電動機驅動控制系統(tǒng)，能夠根據電動機的操作狀況優(yōu)化逆變器輸入電壓，并且能夠有效率地驅動電動機(見WO03/015254A1)。
[0003]當變速器設置于在電動機的旋轉軸和驅動輪之間的動力傳輸路徑中時，電動機的操作點(轉速和扭矩)能夠由于變速器的換檔(速度比的改變)而快速地改變。在于WO03/015254A1中描述的電動機驅動控制系統(tǒng)中，基于電動機的操作點確定逆變器輸入電壓的目標值；因此，逆變器輸入電壓可能不能夠跟隨電動機的操作點的快速改變。結果，電動機可能暫時地不能產生期望的扭矩，并且駕駛性能可能劣化。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于如上所述的問題，本發(fā)明提供一種電動車輛，該電動車輛包括變速器、調整供應到驅動電動機的驅動單元的電壓的轉換器，和控制器，并且較不可能或者不太可能由于電動機的操作點的快速改變而存在駕駛性能劣化的缺點。
[0005]根據本發(fā)明的一個方面，一種電動車輛包括電動機、變速器、驅動單元、轉換器，和電子控制單元。變速器提供于在電動機的旋轉軸與電動車輛的驅動輪之間的動力傳輸路徑中。驅動單元配置為驅動電動機。轉換器配置為調整供應到驅動單元的電壓。電子控制單元配置為控制轉換器，并且基于與變速器的輸出軸的扭矩相關聯的第一狀態(tài)量和與輸出軸的轉速相關聯的第二狀態(tài)量確定由轉換器調整的電壓。
[0006]根據如上所述的電動車輛，基于與變速器的輸出軸的扭矩相關聯的第一狀態(tài)量和與變速器的輸出軸的轉速相關聯的第二狀態(tài)量確定轉換器的目標電壓。因此，由于電動機的操作點的快速改變引起的、將被調整的電壓(目標電壓)的快速波動受到抑制或者減小。相應地，利用如上所述配置的電動車輛，目標電壓被穩(wěn)定，并且因此能夠抑制或者減小駕駛性能的劣化。
[0007]在如上所述的電動車輛中，電子控制單元可以配置為隨著第一狀態(tài)量的值更大而將由轉換器調整的電壓設定為更高水平。
[0008]而且，在如上所述的電動車輛中，電子控制單元可以配置為隨著第二狀態(tài)量的值更大而將由轉換器調整的電壓設定為更高水平。
[0009]利用如上所述配置的電動車輛，電動機和/或變速器的輸出軸(驅動軸)的扭矩不足能夠受到抑制，并且能夠抑制或者減小駕駛性能的劣化。
[0010]而且，在如上所述的電動車輛中，電子控制單元可以配置為(i)基于第一狀態(tài)量和第二狀態(tài)量確定指示電壓的目標值的第一電壓，(ii)基于電動機的操作點確定指示該目標值的第二電壓，(iii)基于第一電壓和第二電壓確定目標電壓，并且(iV)控制轉換器使得電壓變得等于目標電壓。
[0011]如果基于僅僅與變速器的輸出軸相關聯的第一和第二狀態(tài)量確定目標電壓，則目標電壓可能從使得由電動機、驅動單元和轉換器組成的電氣系統(tǒng)有效率地操作的電壓電平偏離，并且效率可以顯著地減小。然而，根據如上所述的電動車輛，在確定目標電壓時還考慮第二電壓；因此，還能夠根據電氣系統(tǒng)的效率確定目標電壓。相應地，抑制駕駛性能的劣化并且還抑制電氣系統(tǒng)的效率的降低是可能的。
[0012]在如上所述的電動車輛中，電子控制單元可以配置為確定目標電壓，使得隨著電動車輛的行駛負荷更大，目標電壓變得更接近第一電壓。
[0013]利用如上所述配置的電動車輛，當行駛負荷大時，對于與變速器的輸出軸相關聯的第一和第二狀態(tài)量加以強調地確定目標電壓，從而滿足以高負荷使車輛行駛的用戶要求。在另一方面，當行駛負荷小時，對于電動機的操作點加以強調地確定目標電壓，從而電氣系統(tǒng)能夠有效率地操作。
[0014]在如上所述的電動車輛中，電子控制單元可以如下地配置。即，電子控制單元可以配置為(i)基于第一狀態(tài)量和第二狀態(tài)量確定指示電壓的目標值的第一電壓，(?)基于電動機的操作點確定指示該目標值的第二電壓，(iii)通過給予第一電壓和第二電壓預定的權重確定指示該目標值的第三電壓，(iv)基于第三電壓確定目標電壓，和(V)控制轉換器使得電壓變得等于目標電壓。
[0015]根據如上所述的電動車輛，轉換器受到控制從而實現通過給予第一電壓和第二電壓適當的權重而適當地考慮第一電壓和第二電壓的目標電壓。因此能夠抑制電氣系統(tǒng)的效率的降低，并且還抑制或者減小駕駛性能的劣化。
[0016]而且，在如上所述的電動車輛中，電子控制單元可以配置為設定權重，使得當行駛負荷等于或者大于預定值時，第三電壓變得等于更接近第一電壓的值，并且當行駛負荷小于預定值時，第三電壓變得等于更接近第二電壓的值。
[0017]利用如上所述配置的電動車輛，當行駛負荷大時，第三電壓(目標電壓)被設定為接近第一設定電壓，從而對于以高負荷使車輛行駛的用戶請求能夠得以滿足。在另一方面，當行駛負荷小時，第三電壓(目標電壓)被設定為接近與電動機的操作狀況相稱的第二設定電壓，從而電氣系統(tǒng)的效率較不可能或者不太可能降低。
[0018]此外，在如上所述的電動車輛中，變速器可以是具有多個檔位的多級變速器?？梢栽诘谝粨Q檔線和第二換檔線之間提供滯后。第一換檔線指示多級變速器從第一速度檔位到第二速度檔位的升檔，并且第二換檔線指示多級變速器從第二速度檔位到第一速度檔位的降檔。電子控制單元可以配置為當在滯后區(qū)域中包括第一狀態(tài)量和第二狀態(tài)量時，基于預先準備的設定電壓確定由轉換器調整的目標電壓。
[0019]利用如上所述配置的電動車輛，當預測變速器即將升檔或者降檔時，基于預先準備的設定電壓確定目標電壓。因此，由于由換檔引起的電動機的操作點的快速改變導致的、目標電壓的快速波動受到抑制或者減小。相應地，在換檔時目標電壓得以穩(wěn)定，并且因此在換檔時駕駛性能的劣化能夠受到抑制。
[0020]而且，在如上所述的電動車輛中，第一狀態(tài)量可以是變速器的輸出軸的扭矩、車輛驅動力和加速器踏板行程中的一個。第二狀態(tài)量可以是輸出軸的轉速和車輛速度中的一個。
[0021]根據如上所述的電動車輛，轉換器的目標電壓得以穩(wěn)定，并且因此駕駛性能的劣化能夠受到抑制。
[0022]根據本發(fā)明，在包括調整供應到驅動電動機的驅動單元的電壓的轉換器的電動車輛中，能夠抑制由于電動機的操作點的快速改變引起的駕駛性能的劣化，并且能夠抑制電氣系統(tǒng)效率的降低。
[0023]附圖簡要說明
[0024]將在下面參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)意義，其中類似的數字表示類似的元件，并且其中:
[0025]圖1是示出指示為根據本發(fā)明的第一實施例的電動車輛的一個實例的混合動力車輛的總體配置的視圖；
[0026]圖2是示出由圖1所示控制器接收或者從其產生的主要信號和命令的視圖；
[0027]圖3是示出圖1所示差動單元和變速器的配置的視圖；
[0028]圖4是動力分配裝置的列線圖表，示出在圖1所示變速器換檔時它的構成元件的轉速的改變；
[0029]圖5是示出根據第一實施例的、目標電壓的設定的一個實例的視圖；
[0030]圖6是對于解釋根據第一實施例的、設定目標電壓的方法而言有用的流程圖；
[0031]圖7是示出在本發(fā)明的第二實施例中基于電動發(fā)電機的操作狀況的、第二設定電壓的設定的一個實例的視圖；
[0032]圖8是指示在第二實施例中在行駛負荷和加權因子之間的關系的視圖；
[0033]圖9是對于解釋根據第二實施例的、設定目標電壓的方法而言有用的流程圖；
[0034]圖10是示出在本發(fā)明的第三實施例中基于變速器的輸出軸的扭矩和轉速的、第一設定電壓的設定的一個實例的視圖；并且
[0035]圖11是對于解釋根據第三實施例的、設定目標電壓的方法而言有用的流程圖。
【具體實施方式】
[0036]將參考附圖詳細描述本發(fā)明的某些實施例。雖然將描述三個實施例，但是從提交該申請之時起假定在分別的實施例中描述的配置或者布置被適當地組合。在圖中，相同的附圖標記被分配給相同或者相應的部分或者元件，這些部分或者元件的解釋將不予重復。
[0037]將描述根據本發(fā)明的第一實施例的車輛的總體配置。圖1示出被指示為根據本發(fā)明第一實施例的電動車輛的一個實例的混合動力車輛10的總體配置。參考圖1，混合動力車輛10包括發(fā)動機12、差動單元20、變速器30、差動齒輪裝置42，和驅動輪44?；旌蟿恿囕v10進一步包括逆變器52、轉換器54、蓄電裝置56，和控制器60。
[0038]發(fā)動機12是通過將由燃料燃燒產生的熱能轉換成諸如活塞或者轉子的移動物體的動能而產生動力的內燃機。差動單元20耦接到發(fā)動機12。差動單元20包括由逆變器52驅動的電動發(fā)電機，和將發(fā)動機12的輸出分配到連接到電動發(fā)電機之一以及變速器30的傳輸部件的動力分配裝置。將在以后描述差動單元20的配置。
[0039]變速器30耦接到差動單元20，并且如此配置，使得連接到差動單元20的傳輸部件(變速器30的輸入軸)的轉速與連接到差動齒輪裝置42的驅動軸(變速器30的輸出軸)的轉速的