所以与发动机速度对应的载体C的旋转速度没有改变。出于此原因，电动发电机MG1、MG2的旋转速度通过换挡来改变。
[0045]以这种方式，在变速器18的变速比(升档到高速级)变小的一侧执行该改变，从而能够降低电动发电机MG2的旋转速度，并且因此，避免电动发电机MG2进入高浪涌区域。
[0046]当然，可以在维持输出功率的状态中执行工作点的改变，并且因此，通过换挡的驾驶性变化可变小。
[0047]图4是HVE⑶30中的上述处理的流程图。判定是否执行过调制控制(S11)，并且如果判定为是(YES)，则判定电动发电机MG2是否具有高旋转速度(S12)，如果判定的结果为“是”，则判定电动发电机MG2是否具有低输出扭矩(S13)，并且如果判定为是，则判定电动发电机MG2的工作点处于高浪涌区域(S14)。因此，在变速器18中执行升档，并且在维持车辆速度的同时，电动发电机MG2的旋转速度降低，从而避免进入高浪涌区域(S15)。在S11、S12和S13中，当判定为否(NO)时，处理如图所示结束。采用该处理，能够防止电动发电机MG2的工作点进入高浪涌区域。
[0048]<大气压力>
[0049]图5示出大气压力、温度以及电动机耐受电压的关系。如果大气压力低，则放电很可能发生；因此，当大气压力低时耐受电压变小。另外，当温度高时耐受电压变低。也就是说，如果温度变低，则大气压力和耐受电压的关系偏移到耐受电压低的一侧。
[0050]因此，优选地根据大气压力和温度改变高浪涌区域的范围。S卩，当大气压力低并且温度高时，即使浪涌电压比较低，也存在电介质击穿的高风险。因此，高浪涌区域可以被扩大。可以通过经由实验等测量浪涌电压并将该浪涌电压与电动发电机的规格(耐受电压)相比较来确定高浪涌区域的范围。
[0051]图6是示出在HVECU 30中设定高浪涌区域的流程图。获取大气压力(S21)，获取温度(S22)，并且基于大气压力和温度计算电动机的耐受电压(S23)。然后，根据所计算的耐受电压来设定高浪涌区域(S24)。以这种方式，放宽用于确定是高浪涌区域的条件。对于温度，可测量要控制的电动发电机的温度。温度计可以直接附接到电动发电机，或可以附接至IJ电动发电机附近。如果循环制冷剂，则可检测制冷剂温度。
[0052]〈变速比的变化计时的改变〉
[0053]在上述的示例中，由于在高浪涌区域中存在引起电介质击穿的风险，已经描述了用于避免电介质击穿的控制。在图7和图8中，将描述在正常时间期间，在高浪涌区域中存在电介质击穿的低风险时的处理。在图7和图8中，作为示例，示出其中换挡级是第一至第四的四个级的情况。
[0054]图7A是示出在正常时间期间加速器开度和变速比的关系的示图，并且图7B是示出在正常时间期间电动发电机MGl的扭矩和旋转速度的关系的示图。
[0055]以这种方式，使用包括高浪涌区域的预定旋转速度和扭矩的整个范围来设定电动发电机MGl的工作点。需要注意的是，扭矩的负侧是发电，扭矩的正侧是供电，并且旋转方向在旋转速度的正侧和负侧反转。
[0056]图8A是示出在高温或在低大气压力下加速器开度和变速比的关系的示图，并且图SB是示出在高温或在低大气压力下电动发电机MGl的扭矩和旋转速度的关系的示图。
[0057]以这种方式，比较早地执行升档，由此能够避免以高旋转速度运行，或避免在高浪涌区域中运行。
[0058]例如，如图9中所示，变速器18的换档级从低速级升档至高速级，由此在维持车辆速度的同时，环形齿轮的旋转速度降低。因为载体(发动机)的旋转速度没有变化，所以太阳齿轮即电动发电机MGl的旋转速度减小。虽然电动发电机MGl的旋转速度由环形齿轮和太阳齿轮的旋转速度确定，但是当发动机20停止并且载体被设定为固定状态(旋转速度为O)时，电动发电机MGl处于反向旋转状态，并且旋转速度能够通过早期升档降低。可以根据发动机速度、车辆速度等确定用于回避高浪涌区域的变速比，并且优选地根据所确定的结果来控制电动发电机MGl的旋转速度。在一般情况下，如在图8中，早期执行升档，从而能够限制电动发电机MGl的旋转速度。
[0059]图10是用于在HVECU 30中改变换挡计时的流程图。获取大气压力(S31)，获取温度(S32)，基于大气压力和温度来计算电动机的耐受电压，并且基于电动机的耐受电压来计算换档计时(S33)。然后，设定计算出的换挡计时(S34)。
[0060]即使在本实施例中，也通过改变变速比来防止进入高浪涌区域。
[0061 ] <恒定速度行驶期间的处理>
[0062]如果浪涌电压超过耐受电压，则存在电介质击穿的高风险；然而，很可能由于绝缘材料的劣化而发生电介质击穿。因此，如果高浪涌电压的施加次数较大时，电介质击穿更可能发生。
[0063]当旋转速度的变化和输出扭矩的变化很小时，在平坦道路上行驶的恒定速度期间等，存在电动发电机的工作点保持在基本相同区域的较高可能性。因此，考虑当车辆速度的变化很小时，执行用于回避高浪涌区域的处理，并且当车辆速度的变化很大时，不执行用于回避高浪涌区域的处理。可以在如下条件下执行车辆速度变化很小的判定:执行自动巡航模式，预定时段内(例如，一分钟)车辆速度的变化在5%以内等。在恒定速度行驶的期间，如上所述，优选地扩大高浪涌区域。
[0064]<在稳定行驶期间的处理>
[0065]在其中不仅车辆速度的变化而且输出扭矩的变化也很小的状态中(称为在稳定行驶期间)，存在工作点变成基本相同区域的较高概率。因此，当检测到稳定行驶状态时，可以执行用于回避高浪涌区域的处理，并且当车辆速度和输出扭矩的变化很大时，可以不执行用于回避高浪涌区域的处理。在稳定行驶期间，可设定在预定时期内(例如，一分钟)车辆速度和输出扭矩的变化处于5%以内等的条件。在稳定行驶期间，优选地扩大高浪涌区。
[0066]图11是HVE⑶30中仅在稳定行驶期间的高浪涌区回避处理的流程图。
[0067]首先，判定稳定行驶是否被启用(S41)。当S41的判定为是时，判定是否执行过调制控制(S42)，如果判定为是，则判定电动发电机MG2是否具有高旋转速度(S43)，如果判定为是，则判定电动发电机MG2是否具有低输出扭矩(S44)，并且如果判定为是，则判定电动发电机MG2的工作点处于高浪涌区域(S45)。因此，在变速器18中执行升档，并且在维持车辆速度的同时电动发电机MG2的旋转速度降低，从而避免进入高浪涌区域(S46)。在S41、S42、S43和S44中，当判断为否，处理结束，如图所示。
[0068]借助此处理，仅在稳定行驶期间执行用于回避高浪涌区域的处理，并且在正常时间期间不执行回避处理。当进入高浪涌区域需要被回避任意次数时，优选执行这种处理。因为耐受电压取决于电动发电机而不同，所以当使用具有比较大的耐受电压的电动发电机时，优选执行这种处理。
[0069]图12示出当稳定行驶期间高浪涌区域扩大时的处理。S卩，在S41中，当判定为是时，计算视为高旋转速度的阈值和视为低输出扭矩的阈值(S50)，将视为高旋转速度的阈值设定为低，并且将视为低输出扭矩的阈值设定为高。在S42之后，使用设定的阈值判定电动发电机的工作点是否处于高浪涌区域，并且执行回避处理。
[0070]采用这种处理，在稳定行驶期间，很容易确定电动发电机的工作点处于高浪涌区域(条件被放宽)，回避控制的频率增加，并且有效地防止电动发电机的电介质击穿。
【主权项】
1.一种电动车辆，其特征在于包括: 电动机； 逆变器，其被配置为变换来自电池的电力以驱动所述电动机； 变速器，其被配置为以可变的变速比来改变所述电动机的旋转输出；以及 控制器，其被配置为控制所述逆变器以控制所述电动机的驱动，并且控制所述变速器的换挡级的变化，所述控制器被配置为在所述电动机的工作点进入其中所述逆变器由PWM过调制控制系统控制的高浪涌区域，并且所述高浪涌区域被定义为等于或高于预定旋转速度并且等于或小于预定扭矩时，执行高浪涌区域回避控制以便:改变所述变速器的变速比从而在维持车辆速度的同时改变电动机旋转速度，并将所述工作点更改为在所述高浪涌区域以外。2.根据权利要求1所述的电动车辆， 其特征在于，所述控制器被配置为根据电动机温度、大气压力或逆变器输入电压改变所述高浪涌区域的范围。3.根据权利要求1所述的电动车辆， 其特征在于，所述控制器被配置为在车辆速度波动很小的稳定行驶期间放宽用于执行所述高浪涌区域回避控制的条件。
【专利摘要】本发明涉及一种电动车辆。所述电动车辆包括：电动机；逆变器，其被配置为变换来自电池的电力以驱动所述电动机；变速器，其被配置为以可变的变速比来改变所述电动机的旋转输出；以及控制器，其被配置为控制所述逆变器以控制所述电动机的驱动并控制换挡级的变化，以及被配置为在所述电动机的工作点进入其中所述逆变器由PWM过调制控制系统控制的高浪涌区域，并且所述高浪涌区域被定义为等于或高于预定旋转速度并且等于或小于预定扭矩时，执行高浪涌区域回避控制以便：改变所述变速器的变速比从而在维持车辆速度的同时改变电动机旋转速度，并将所述工作点更改为在所述高浪涌区域以外。
【IPC分类】B60L15/20, B60L11/18
【公开号】CN105539195
【申请号】CN201510706769
【发明人】宫本知彦, 山本雅哉, 大河内利典, 石田岳志
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年10月27日
【公告号】DE102015220916A1, US20160114697