電動汽車的制作方法
【專利說明】電動汽車
[0001]本發(fā)明是2012年02月10日申請的發(fā)明名稱為“電動汽車”的第201280010175.X號發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]相關(guān)申請
[0003]本申請要求申請日為2011年2月25日、申請?zhí)枮槿毡咎卦?011-039854 ;申請日為2011年2月25日、申請?zhí)枮槿毡咎卦?011-039855的優(yōu)先權(quán)，通過參照其整體，將其作為本申請的一部分的內(nèi)容而引用。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明涉及具有驅(qū)動車輪的電動機的電池驅(qū)動、燃料電池驅(qū)動等的內(nèi)輪電動機車輛等的電動汽車。
【背景技術(shù)】
[0005]在電動汽車中，車輛驅(qū)動用的電動機的性能降低、故障對行駛性與安全性造成較大影響。由此，為了在有限的電池容量條件下提高續(xù)航距離，采用IPM型的電動機(埋入磁鐵型同步電動機)，該IPM型的電動機使用了具有高效率性能的釹類磁鐵。
[0006]另外，在電動汽車中，一般采用同步型的電動機、感應(yīng)型的電動機，通過變頻器將電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，進行電動機的驅(qū)動。變頻器主要由多個半導(dǎo)體開關(guān)元件構(gòu)成，但是由于流過電動機驅(qū)動用的大電流，故發(fā)熱量大。在半導(dǎo)體開關(guān)元件中，由于溫度導(dǎo)致的特性變化大，另外由于有時會因過熱而損傷，故一般在變頻器中設(shè)置冷卻機構(gòu)。
[0007]此外，在過去人們提出下述的方案，其中，在內(nèi)輪電動機驅(qū)動裝置中，為了確?？煽啃裕瑴y定車輪用軸承、減速器與電動機等的溫度，監(jiān)視過度負荷，對應(yīng)于溫度測定值進行電動機的驅(qū)動電流的限制、降低電動機轉(zhuǎn)數(shù)(比如，專利文獻I)。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特開2008-168790號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]發(fā)明要解決的課題
[0012]在電動汽車中，車輛的行駛條件不斷變化，電動機轉(zhuǎn)數(shù)、以及流過電動機線圈的電流均大幅度地變化。特別是，在內(nèi)輪型的電動汽車中，由于電動機設(shè)置于懸架的彈簧的底偵牝即彈簧下，故持續(xù)處于被施加振動狀態(tài)等的電動機處于嚴酷的環(huán)境條件下。在于這樣的惡劣環(huán)境下，于坡道等處連續(xù)地在高轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生狀態(tài)運轉(zhuǎn)的場合，電動機溫度上升，使電動機線圈的絕緣性能劣化的可能性也高。為了進行車輛的安全行駛運轉(zhuǎn)，對電動機進行溫度管理是重要的。
[0013]另外，在電動汽車的變頻器中，像前述那樣設(shè)置冷卻機構(gòu)，在通常的駕駛的場合防止過度升溫，但是，在坡道等處連續(xù)地在高轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生狀態(tài)運轉(zhuǎn)的場合，由于所流過的電流大，故具有因過熱而特性改變、損傷的危險。變頻器的特性變化、損傷導(dǎo)致電動機驅(qū)動的控制特性產(chǎn)生變化或者電動機無法驅(qū)動。
[0014]像上述那樣，在內(nèi)輪電動機驅(qū)動裝置中，在測定電動機溫度或變頻器溫度、監(jiān)視過度負荷、限制電動機的驅(qū)動電流的場合，具有驟然地妨礙車輛的運轉(zhuǎn)的危險。
[0015]本發(fā)明的目的在于提供一種電動汽車，其不會驟然地妨礙車輛的運轉(zhuǎn)，可對電動機進行溫度管理，另外可防止變頻器的過熱造成的特性變化和損傷、防止電動機驅(qū)動的控制特性的變化、防止電動機無法驅(qū)動的情況，快速地進行恰當?shù)膽?yīng)對處理。在下面，針對本發(fā)明的概要，采用表示實施方式的附圖中的標號而進行說明。
[0016]用于解決課題的技術(shù)方案
[0017]本發(fā)明的電動汽車包括:驅(qū)動車輪2的電動機6 ;控制裝置Ul，該控制裝置Ul包括控制該電動機6的變頻器31，在上述電動機6的電動機線圈78或上述變頻器31上設(shè)置溫度傳感器Sma(Sia)，該溫度傳感器Sma(Sia)檢測上述電動機線圈78的溫度Tmc或上述變頻器31的溫度Tic，設(shè)置限制機構(gòu)，該限制機構(gòu)在通過該溫度傳感器Sma(Sia)檢測的溫度Tmc (Tic)超過電動機線圈溫度閾值或變頻器溫度閾值時，在通過時間t對該溫度Tmc (Tic)進行微分的dTmc/dt(dTic/dt)為O以下為止，在上述溫度傳感器Sma設(shè)置于上述電動機線圈78上的場合，降低上述電動機6的電流值，在上述溫度傳感器Sia設(shè)置于上述變頻器31中的場合，對提供給上述變頻器31的電流指令進行限制。在此，上述限制機構(gòu)為電動機電流降低機構(gòu)95或變頻限制機構(gòu)102。
[0018]按照該方案，溫度傳感器Sma持續(xù)檢測電動機6的電動機線圈78的溫度Tmc，溫度傳感器Sia持續(xù)檢測變頻器31的溫度Tic。比如，在于坡道等處連續(xù)在高轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生狀態(tài)使電動汽車運轉(zhuǎn)的場合，電動機線圈78和變頻器31的溫度Tmc (Tic)上升。限制機構(gòu)判斷所檢測的溫度Tmc(Tic)是否超過已確定的閾值。
[0019]在限制機構(gòu)為電動機電流降低機構(gòu)95的場合，電動機電流降低機構(gòu)95在判定溫度Tmc超過電動機線圈溫度閾值時，進行降低電動機6的電流值的控制。然后，在識別到溫度Tmc變化的程度為O以下的傾向時，即，如果溫度上升率dTmc/dt為O以下，則不等待溫度Tmc本身下降到規(guī)定值，解除降低電動機電流的控制，由此，防止電動機6的驟然的驅(qū)動限制。
[0020]由于電動機電流降低機構(gòu)95的控制解除，即使在電動機線圈78的溫度Tmc開始上升的情況下，如果此時溫度Tmc為電動機線圈溫度閾值以上的溫度，則再次進行降低電動機6的電流值的控制。另外，如果溫度上升率為O以下，由于解除降低電動機電流的控制，故可確實防止過度負荷。
[0021]在限制機構(gòu)為變頻限制機構(gòu)102的場合，變頻限制機構(gòu)102判斷所檢測的溫度Tic是否超過已確定的變頻器溫度閾值。變頻限制機構(gòu)102在判定溫度Tic超過變頻器溫度閾值時，對提供給變頻器31的電流指令進行限制。具體來說，進行改變占空比和脈沖數(shù)中的任意一者或兩者的控制。比如，表示相對切換周期的脈沖為ON時間的上述占空比小于已設(shè)定的占空比，降低電壓實效值，切換周期為同一周期時產(chǎn)生不等幅脈沖，由此可對提供給變頻器31的電流指令進行限制。
[0022]然后，在識別到溫度Tic變化的程度為O以下的傾向時，即如果溫度上升率dTic/dt為O以下，由于不等待溫度Tic本身降低到規(guī)定值，解除對變頻器31的電流指令進行限制的控制，故沒有過于降低電動機電流，防止電動機6的驟然的驅(qū)動限制。由于變頻限制機構(gòu)102的控制解除，即使在變頻器31的溫度Tic開始上升的情況下，如果此時溫度Tic為變頻器溫度閾值以上的溫度，則再次進行限制向變頻器31的電流指令的控制。另外，如果溫度上升率小于0，由于對變頻器31的電流指令進行限制的控制被解除，故可確實防止過度負荷。于是，可防止變頻器31的過熱造成的特性變化和損傷、可防止電動機驅(qū)動的控制特性的變化、電動機無法驅(qū)動的情況。
[0023]上述控制裝置Ul也可包括E⑶21和變頻裝置22，該E⑶21為對車輛整體進行控制的電子控制單元，該變頻裝置22包括:具有上述變頻器31的電源電路部28和按照上述ECU 21的控制而至少對上述電源電路部28進行控制的電動機控制部29，上述變頻器將電池的直流電轉(zhuǎn)換為用于上述電動機的驅(qū)動的交流電。
[0024]也可將上述限制機構(gòu)95(102)設(shè)置于上述電動機控制部29中，該限制機構(gòu)95(102)包括判斷部39(39A)和控制部40 (40A)，該判斷部39 (39A)判斷通過上述溫度傳感器Sma(Sia)檢測的溫度Tmc (Tic)是否超過電動機線圈溫度閾值或變頻器溫度閾值，該控制部40(40A)在判定所檢測的溫度Tmc(Tic)超過上述電動機線圈溫度閾值或上述變頻器溫度閾值時，將指令輸出給電源電路部28，上述指令在上述溫度傳感器Sma設(shè)置于上述電動機線圈78上的場合，為降低上述電動機6的電流值的指令，在上述溫度傳感器Sia設(shè)置于上述變頻器31中的場合，為對提供給上述變頻器31的電流指令進行限制的指令。
[0025]在作為上述限制機構(gòu)的電動機電流降低機構(gòu)95或變頻限制機構(gòu)102設(shè)置于變頻裝置22的電動機控制部29中的場合，由于在接近電動機6的部位，進行檢測溫度的判斷等，故對于布線是有利的，與設(shè)置于ECU 21上的場合相比較，可進行快速的控制，可快速地避免車輛行駛方面的問題。另外可減輕因高功能化而變得復(fù)雜化的ECU 21的負擔。
[0026]還可在上述變頻裝置22中設(shè)置有異常報告機構(gòu)41，該異常報告機構(gòu)41在通過上述判斷部39(39A)而判定上述所檢測的溫度超過上述電動機線圈溫度閾值或上述變頻器溫度閾值時，在上述溫度傳感器Sma設(shè)置于上述電動機線圈78上的場合，將電動機6的異常報告輸出給上述E⑶21，在上述溫度傳感器Sia設(shè)置于上述變頻器31中的場合，將變頻器31的異常報告輸出。由于ECU 21為從總體對車輛整體進行控制的裝置，故在通過變頻裝置22中的電動機電流降低機構(gòu)95檢測電動機線圈78的異?；蛲ㄟ^變頻控制機構(gòu)102檢測變頻器31的異常時，將電動機6或變頻器31的異常報告輸出給ECU 21，由此，通過ECU21進行車輛整體的恰當?shù)目刂啤Ａ硗?，ECU 21為將驅(qū)動的指令提供給變頻裝置22的上級控制機構(gòu)，在變頻裝置22的應(yīng)急的控制后，通過ECU 21還可對驅(qū)動進行此后的更加恰