[发明专利]电动车辆的控制装置、具备该控制装置的电动车辆、电动车辆的控制方法以及存储有用于使计算机执行该控制方法的程序的计算机能够读取的存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及搭载交流电机作为车辆行驶用的动力源的电动车辆的控制技术。

背景技术

近年来，以环境问题为背景，电动汽车(Electric Vehicle)、混合动力车辆(Hybrid Vehicle)、燃料电池车(Fuel Cell Vehicle)等电动车辆受到注目。这些电动车辆中的很多车辆搭载由变换器(inverter、逆变器)驱动的交流电机作为车辆行驶用的动力源。

在这样的电动车辆中，例如在上坡时驱动转矩与车重取得平衡而变为所谓的“电机锁止状态”(输出电机转矩但电机转速极低的状态)时，由于电流集中流入特定的相而使得变换器的损失增大，变换器在短时间可能过热。

于是，日本特开平2002-272125号公报(专利文献1)公开了如下的控制装置：在交流电压基准的频率为预定值以下时，能够降低构成电力变换器的开关元件的损失。该控制装置对构成电力变换器的电力半导体元件进行PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制。并且，在交流电压基准的频率为预定值以下时，控制装置在交流电压基准上加上直流偏置电压，使电力半导体元件的损失降低。

根据该控制装置，能够降低交流低频通电时的电力半导体元件的损失(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平2002-272125号公报

专利文献2：日本特开平9-191508号公报

专利文献3：日本特开2000-102257号公报

专利文献4：日本特开平6-245577号公报

专利文献5：日本特开2004-48885号公报

专利文献6：日本特开2003-204028号公报

发明内容

变换器的损失包括：使开关元件导通/截止时产生的开关损失；和开关元件处于导通时产生的导通损失。但是，上述日本特开平2002-272125号公报所公开的方法，只着眼于开关元件的导通损失，在考虑到还包括开关损失的整体损失的情况下，可能未必有效。

于是，本发明的目的在于，提供能够有效地降低变换器的损失的电动车辆的控制装置以及具备该控制装置的电动车辆。

另外，本发明的另一目的在于，提供能够有效地降低变换器的损失的电动车辆的控制方法以及存储有用于使计算机执行该控制方法的程序的计算机能够读取的存储介质。

根据本发明，一种电动车辆的控制装置，所述电动车辆搭载交流电机作为车辆行驶用的动力源，该控制装置具备变换器、信号生成部、和控制部。变换器驱动交流电机。信号生成部基于脉冲宽度调制法，生成用于使变换器的开关元件导通/截止的信号。控制部被构成为：在变换器的开关频率低于预先确定的频率时，能够通过对在信号生成部中使用的调制波的中心值进行可变控制来降低变换器的损失。

优选的是，预先确定的频率，基于变换器的导通损失与变换器的开关损失相比而变得相对较大的开关频率的区域来设定。

优选的是，控制部被构成为：在变换器的开关频率低于预先确定的频率、且交流电机的转速低于预先确定的转速时，能够通过对调制波的中心值进行可变控制来抑制变换器中的电流集中。

更优选的是，电动车辆的控制装置还具备电流检测部。电流检测部检 测交流电机的各相电流。控制部在电流最大的相中电流从变换器流向交流电机时，以变得小于在信号生成部中使用的载波的中央值的方式来改变调制波的中心值。另外，控制部在电流最大的相中电流从交流电机流向变换器时，以变得大于载波的中央值的方式来改变调制波的中心值。

更优选的是，控制部将调制波的中心值改变为以使变换器的各相中的导通损失均衡的方式预先求出的值。

优选的是，控制部以使得通过电流为最大的相的调制波变为预定的最大值或最小值来使该电流最大的相的开关动作停止并进行由其他的相所作的调制控制的方式，改变调制波的中心值。

优选的是，电动车辆的控制装置还具备温度检测部。温度检测部检测变换器的元件温度。控制部，在元件温度最大的相中电流从变换器流向交流电机时，以变得小于在信号生成部中使用的载波的中央值的方式来改变调制波的中心值。此外，控制部，在温度最大的相中电流从交流电机流向变换器时，以变得大于载波的中央值的方式来改变调制波的中心值。

优选的是，电动车辆的控制装置还具备温度检测部和相位变更部。温度检测部检测变换器的元件温度。相位变更部以使得流入元件温度最大的相的电流值减小的方式来改变调制波的相位。

更优选的是，相位变更部以使得电流值大致变为零的方式来改变调制波的相位。