CN105083273B - 混合动力车辆的紧急操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种混合动力车辆的紧急操作方法,所述混合动力车辆包括引擎、通过引擎离合器连接至引擎并将动力传输至车轮的第一电动机以及与引擎连接以直接传输动力的第二电动机,所述方法包括:在车辆行驶的同时主继电器断开时,利用通过车辆的驱动力或来自引擎的动力而产生的第一电动机和第二电动机的第一反电动势对直流链接端进行充电。在引擎的驱动状态下,通过利用连接在直流链接端和第二电动机之间的第二反相器来控制直流链接端的电压。通过利用电压受控的直流链接端提供动力以用于车辆的紧急操作。

Description

混合动力车辆的紧急操作方法
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆的紧急操作方法。更具体地,本发明涉及当混合动力车辆在高压主继电器被异常断开的紧急状况中被驱动时所利用的车辆的紧急操作方法。
背景技术
混合动力车辆有效地结合两种或多种不同的动力源。通常,混合动力车辆结合通过消耗燃料获得旋转力的内部内燃机和从电池的电能中获得旋转力的一个或多个电动机。
混合动力车辆的动力传输可以不同地配置由引擎和电动机,并且最普遍的动力传输是并行动力传输或串行动力传输。
混合动力车辆可以通过利用两个动力源(即,引擎和电动机)根据引擎和电动机的同步来输出最佳输出扭矩。
混合动力车辆可以通过仅使用来自电动机的动力在作为纯电动车辆模式的电动车辆(EV)模式下行驶,或通过使用来自引擎的动力和来自电动机的动力在混合电动车(HEV)模式下行驶。
在车辆的制动或车辆利用惯性滑行期间,制动和惯性能通过电动机在再生制动(RB)模式下产生并被收集。
典型的混合动力车辆传动系统具有安装在引擎和电动机之间的引擎离合器。引擎、引擎离合器、电动机(驱动电动机)以及变速器顺次地被布置。电池连接至通过功率转换器被充电/放电的电动机。
图1和图2是示出了包括两个电动机(MG1和MG2)3和5的混合动力车辆的主要构造的示图。引擎离合器2介于引擎1和驱动车辆的第一电动机(MG1)3之间。引擎1和第一电动机(MG1)3由引擎离合器2机械地连接以传输动力或被断开以阻挡第一电动机3和第一引擎1之间的动力传输。
第一电动机3通过变速器8机械地连接至车辆的车轮9以传输动力。当引擎1和第一电动机3这两个均被驱动时,动力可以通过变速器8被传输至车轮9。
第二电动机(MG2)5通过皮带等连接至引擎1以传输动力。混合动力车辆进一步包括用于驱动第一电动机3的第一反相器4和用于驱动第二电动机5的第二反相器6。第一反相器4和第二反相器6通过具有电容器C的DC-链接端7连接至高压电池(主电池)10。
第一反相器4和第二反相器6在电动机3和5通过DC-链接端7再生时通过电动机3和5供给再生动力,或者通过用于驱动电动机3和5的DC-链接端7从高压电池10接收动力。
诸如后文将描述的低压DC至DC变换器(LDC)13、空气压缩机(A/C)15、电油泵(EOP)16以及第一反相器4和第二反相器6的高压组件通过DC-链接端7接收高压电力。
用于选择性地提供/阻挡高压电池10的电力的主继电器11机械地连接在高压电池10与DC-链接端7之间以阻挡高压电池10与DC-链接端7之间的电力供给。主继电器11被控制为通过电池管理系统(BMS)12来接通/断开,并且高压电池10通过主继电器11提供或接收并且存储电力。
12V的低压电池(辅助电池)14和低压负载(未示出)通过LDC 13连接。诸如A/C 15和EOP 16的高压组件连接至DC链接端7以便接收来自高压电池10的电力。
混合动力车辆中的LDC 13用作传统汽油发动机的交流发电机,并且转换高压电源和低压电负载(车辆中的低压电池或其他低压电负载)之间的电力。LDC 13进一步阶梯地降低车辆中的高压电源(诸如高压电池10)的DC电压并且向低压电池14和其他低压电负载提供递降电压。
也就是说,LDC 13转换来自高压电池10的高压DC电压以及电动机3和4的再生能量的高直流电压以利用转换的电压对低压电池14充电或向低压电负载提供转换的电压。
当在高压电池10与DC链接端7、反相器4和6之间提供高电压的主继电器11在混合车辆运行时被异常断开时,反相器4和6不能接收高电压并由此不能适当地发挥作用。
LDC 13也不能接收高电压,并由此不能够对低压电池14充电,且LDC 13不能向低压电负载提供电力。
在该情况下,低压(12V)电负载连续消耗来自低压电池14的电力,结果,低压电池14放电。
特别地,当低压电池14在车辆运行时被放电的情况下,车辆中从低压电池14接收电力的控制器停止工作。
例如,当低压电池14被放电至预定电压或更低电压时,车辆的电动机驱动动力转向装置的控制电源被断开,由此在低压电池14放电时发生方向盘锁定。
当高压主继电器12被断开时,诸如从高压电池10接收电力的A/C 15和EOP 16的其他各种高压组件停止工作。如果向变速器8提供液压的EOP16不起作用,在变速器8中没有形成液压,从而不能够使车辆工作。
与使用机械油泵和电油泵的车辆相反,当主继电器在仅具有高压电油泵的车辆中由于车辆在运行时另一高压电池部件发生故障而导致不能发挥作用时,电油泵也不能接收驱动动力源使得不能够在变换器中形成液压并且使车辆工作。
背景技术中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的了解,因此,其可以包含不形成在该国对本领域技术人员所已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题,并且提供一种用于即使在混合动力车辆的高压主继电器没有完全起作用的情况下也能够平稳地驱动诸如低压DC至DC转换器的高压组件和以高电压被驱动的电油泵、以及使具有高压组件的混合动力车辆能够在跛行模式下执行紧急操作的方法。
根据本发明概念的示例性实施方式,一种混合动力车辆的紧急操作方法,所述混合动力车辆包括引擎、通过引擎离合器连接至引擎并向车辆车轮传输动力的第一电动机以及与引擎连接以直接传输动力的第二电动机,所述方法包括:在车辆行驶的同时当主继电器断开时,利用由从车辆车轮传输的车辆的驱动能产生的第一电动机的第一反电动势或由引擎的动力产生的第二电动机的第二反电动势来对DC链接端进行充电。在引擎的驱动状态下,通过使用连接于DC链接端与第二电动机之间的第二反相器来控制DC-链接端的电压。通过使用电压受控的DC链接端提供动力一用于车辆的紧急操作。当控制DC链接端的电压时,第一电动机的扭矩被控制为零。
根据本发明的另一发明概念,一种混合动力车辆的紧急操作方法,所述混合动力车辆包括引擎、通过引擎离合器连接至引擎并向车辆车轮传输动力的第一电动机以及与引擎连接以直接传输动力的第二电动机,所述方法包括:在车辆行驶的同时主继电器断开时,利用由从车辆车轮传输的车辆的驱动能产生的第一电动机的第一反电动势或由引擎的动力产生的第二电动机的第二反电动势来对DC-链接端进行充电。确定引擎离合器是否处于连接状态。在引擎驱动状态下,通过使用连接于DC-链接端与第一电动机之间的第一反相器来控制DC-链接端的电压,并控制第二电动机的扭矩,使得当引擎离合器处于连接状态时,第二电动机的输出等于或小于第一电动机的最大输出。通过使用电压受控的DC-链接端提供动力以用于车辆的紧急操作。
根据本发明的紧急操作方法,能够用由第一电动机和第二电动机产生的反电动势对DC-链接端充电,通过使用DC链接端驱动诸如LDC、电油泵以及空气调节压缩机的高压组件,DC链接端的电压通过第二反相器被控制为电源。
还能够驱动高压组件,并且通过使用DC-链接端作为电源且使用第一电动机作为驱动源也能够使车辆在紧急状况下行驶。
当主继电器在车辆处于EV模式以及HEV模式下行进期间被异常断开时,能够在紧急状况中操作该车辆,并且当DC链接端的电压被控制时能够改善高速区域中的电压控制性能。
下文讨论本发明概念的其他方面和示例性实施方式。
应理解,本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他相似术语包含通常诸如载人汽车的电动车辆,其中,包含运动型多用途汽车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商业汽车、包含各种小船和轮船的船只、飞机等,并且包含混合动力车辆、电车、插电式混合动力电车、氢动力车和其他替代燃料车(例如,从除石油以外的资源获取的燃料)。如本文所指出的,混合动力车辆是具有两种以上的动力源的车辆,例如,汽油产生动力的车辆和电产生动力的车辆。
下文讨论本发明的上述和其他特征。
附图说明
现在将参考图中示出的其特定示例性实施方式详细地描述本发明的上述和其他特征,附图在下文中仅通过说明的方式给出,因此不限制本发明。
图1和图2是示出了混合动力车辆的主要构造的示图。
图3是示出了根据本发明概念的示例性实施方式的混合动力车辆的紧急操作方法的流程图。
图4是示出了根据本发明概念的另一示例性实施方式的混合动力车辆的紧急操作方法的流程图。
图5是示出了根据本发明概念的又一示例性实施方式的混合动力车辆的紧急操作方法的流程图。
应理解的是,所附附图并非按比例绘制,用以呈现在一定程度上简单表示说明本发明的基本原理的各种特征。通过特定预期的应用和使用环境将部分地确定本文中讨论的本发明概念的具体设计特征,包括例如具体尺寸、方位、位置以及形状。
在附图中,贯穿附图中的一些图,参考标号表示本发明的相同或等同部分。
具体实施方式
在下文中,将对本发明思想的各种实施方式进行更详细地描述,在附图和以下的描述中示出了本发明思想的示例。尽管结合示例性实施方式描述了本公开,但应当理解,这些描述并不意指将本发明思想限制于这些示例性实施方式。相反,本发明思想意指不仅涵盖示例性实施方式,而且还还涵盖各种替代性实施方式、修改、等同物以及其他实施方式,其中这些可以包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围之内。
下文中,将参照附图更详细地描述本发明思想的示例性实施方式,使得本发明所属技术领域的普通技术人员可以执行示例性实施方式。
本公开提供了混合动力车辆的紧急操作方法,在车辆行驶时高电压主继电器异常断开的情况下,通过该方法,车辆可以以跛行模式(紧急操作模式)紧急地行驶。
应用本发明的混合动力车辆的主构成元件以及每个主构成元件的功能和效果没有不同于之前参照图1和图2所描述的那些,从而在下文对本发明的描述中省略了重复的描述。
图3是示出了根据本发明思想的示例性实施方式的混合动力车辆的紧急操作方法的流程图,该紧急操作方法是在混合动力车辆在纯电动(EV)模式以及混合动力(HEV)模式下行驶期间主继电器异常断开的情况下执行的。
以下将参照图3以及图1和图2描述混合动力车辆的主构造。
首先,确定在车辆的行驶期间高电压主继电器11是否断开(S11)。当确定主继电器11是接通的并且处于正常状态,则保持正常操作。如果主继电器11异常断开,则混合动力车辆开启紧急操作模式(跛行模式),在该模式下执行紧急操作。
主继电器11的异常断开可以是由主继电器本身、与主继电器的控制相关的组件(BMS等)、高压组件等的故障所导致的。
当混合动力车辆进入异常操作模式,则利用通过车辆的驱动能产生的第一电动机(MG1)3的反电动势或利用由引擎1的动力产生的第二电动机(MG2)5的反电动势来对DC-链接端7进行充电(S12)。
这里,第一电动机3的反电动势是第一电动机3利用车辆行驶时从车辆的车轮传输的车辆的驱动能产生的再生能量,并且DC-链接端7由第一电动机(MG1)3产生的再生能量进行充电,由此第一电动机3可以操作为利用车辆的驱动能的发电机。
然而,当车辆在EV模式(在该模式下,不使用引擎)下行驶时,尽管主继电器11断开,但通过车辆行驶时从车辆的驱动能产生的第一电动机3的反电动势来对DC-链接端7进行充电。
甚至在紧急操作模式下,第一电动机3和第二电动机5内的转子利用车辆的驱动能或车辆行驶时来自引擎的动力进行旋转,并且利用定子线圈中的通量的变化在第一电动机3和第二电动机5中产生反电动势。
具体地,第一电动机3可以在车辆行驶时根据车轮9的旋转从车轮9接收能旋转力。第二电动机5通过传输带等而直接连接至引擎1,使得第二引擎5可以在引擎运行时(即,当引擎开始运行时)从引擎1接收能旋转力。
因此,甚至在主继电器11异常断开的情形下,第一电动机3和第二电动机5的转子的旋转所导致的定子线圈的通量变化也可以产生反电动势,并且通过二极管(连接至反相器内的每个开关元件的反并联二极管)的再生将该反电动势充入DC-链接端7。
反电动势的方向与电动机的驱动方向相反,并且反电动势与电动机的速度成比例(通过传输带等直接连接至引擎的第二电动机5的反电动势与引擎的速度成比例),并且反电动势可以定义为以下式子:
E=λpm×ωr
其中,E表示反电动势,λpm是反电动势的常数,以及ωr表示电动机的角速度。
在根据本发明的紧急操作模式下,反电动势被充入DC-链接端7内的电容器C中,并且使用由反电动势充电的DC-链接端7来供应动力,从而进行紧急操作。
确定主继电器断开时引擎1是否处于驱动状态(即,引擎是否被启动)(S13),当确定引擎处于非驱动状态(车辆在EV模式下行驶并且在主继电器断开时引擎离合器被未连接的状态)时,通过使用反电动势来尝试开启引擎1。
即,在第一电动机3中通过利用车辆行驶时车辆的驱动能产生反电动势,并且通过使用第一电动机3的反电动势驱动第二电动机5来启动引擎1(S14)。
在该情况下,利用车辆的驱动能产生的第一电动机3的反向驱动力通过DC-链接端7被提供给第二反相器6,并且通过控制第二反相器6启动引擎,来驱动第二电动机5。
当通过使用反向驱动力启动电动机失败时,即,第二电动机5利用第一电动机3的反向驱动力不能足够地产生启动引擎所需的驱动力,车辆的紧急操作不能够被执行,从而紧急操作模式被终止(S19)。
当引擎1处于驱动状态而主继电器11断开时(车辆在HEV模式下行驶,并且在主继电器断开时引擎离合器保持连接),或通过使用反向驱动力成功启动引擎1(在该情况下,引擎离合器处于未连接状态),可以利用引擎1的动力在第二电动机5中产生反电动势,并且该反电动势可以通过二极管的再生被充入DC-链接端7中。
如上所述,主继电器11断开时,车辆以EV模式行驶,尝试启动引擎1,并且引擎1的启动成功,在第二电动机5中产生的反电动势可以充入DC-链接端7以在HEV模式下驱动车辆。
因此,在引擎1的驱动状态和第二反相器6的可控状态下,通过使用第二电动机5和第二反相器6来使控制DC-链接端7的电压的电压控制和通过反电动势对DC-链接端4充电一起执行。
被用作紧急操作模式下的电源的DC-链接端7的电压可以被均匀保持,以考虑到高压组件的驱动和输出的稳定性。
通过电压控制器(未示出)执行DC-链接端7的电压控制,以使得通过使用第二反相器6可以保持均一的电压水平,并且通过使用电压受控的DC-链接端7作为电源来驱动高压组件。
在此情况下,控制电流,以使得根据由电压产生器产生的扭矩命令,从第二电动机5输出相应的扭矩,使得控制DC-链接端7的电压,并且电压控制器将第二反相器6要求的扭矩命令传输至第二反相器6。
这里,用于第二反相器6的控制的扭矩命令可以是根据DC-链接端7的目标电压值以及作为DC-链接端7的实际值的检测值计算得到的值,并且表示为以下的函数公式。此外,扭矩命令可以利用第二电动机5的转速等来计算。
T* e2=f(VDC_ref,VDC,Wrpm),
其中,T* e2表示用于第二反相器6的电压控制的扭矩命令,VDC_ref表示DC-链接端7的目标电压值,VDC表示DC-链接端7的实际电压检测值,以及Wrpm表示第二电动机5的能转速。
电压控制器可以被配置为将DC-链接端7的目标电压值(VDC_ref)与DC-链接端7的实际电压检测值(VDC)进行比较,并且根据产生扭矩命令时的差异增大和降低扭矩命令。
当DC-链接端7的实际电压检测值(VDC)小于DC-链接端7的目标电压值(VDC_ref),电压控制器可以产生再生扭矩命令以用于产生再生扭矩。当DC-链接端7的实际电压检测值(VDC)大于DC-链接端7的目标电压值(VDC_ref),电压控制器可以产生驱动扭矩命令以用于产生驱动扭矩(当DC-链接端7的实际电压检测值(VDC)等于DC-链接端7的目标电压值(VDC_ref),扭矩命令为0)。
因此,电压控制器可以通过主动地响应于由高压组件或输入的反电动势的变化导致的DC-链接端7的电压下降,来调整扭矩命令,由此均匀地保持DC-链接端7的电压。
在电压控制过程中,DC-链接端7的电压需要被保持在适于驱动高压组件的水平,从而DC-链接端7的目标电压值在高压组件的合适驱动电压范围内。
接着,在DC-链接端7被充电并且电压控制的状态下,通过使用DC-链接端7来操作诸如LDC 13和EOP 16的无损高压组件(S17),通过第二反相器6控制作为电源的DC-链接端7的电压。
通过使用来自引擎1的动力来驱动车辆,使得车辆在紧急操作模式(跛行模式)下行驶(S18)
在该情况下,引擎离合器2需要处于控制状态下,使得来自引擎2的动力通过第一电动机3和变速器8传输至车轮9,因此,当车辆以EV模式行驶而主继电器11断开时,执行连接引擎离合器2的处理,这在图3中未示出。
当车辆以HEV模式行驶而主继电器11断开时,引擎离合器2已经处于连接状态,从而连接引擎离合器2的处理不再需要。
在控制DC-链接端的电压的状态下(S15),通过使用第一反相器4对第一电动机3执行零扭矩控制(S16),从而改善高速区域中DC-链接端7的电压控制性能。
当如上所述通过使用第二电动机5和第二反相器6控制DC-链接端7的电压并且在高速区域中第一电动机3产生了过量的反电动势(再生能量)时,DC-链接端7的电压控制性能会劣化。
具体地,当假设第二电动机5的输出为8kW(第二电动机的电压可控容量)时,第一电动机3的输出是35kW(第一电动机的电压可控容量),并且第一电动机3的再生能量超过8kW,因此不能控制DC-链接端7的电压。
即,当DC-链接端7的电压被控制时,需要控制第一电动机3的再生能量等于或小于8kW的最大输出容量,即,第二电动机5的电压可控范围。需要将第一电动机3的扭矩控制为使得第一电动机3的输出小于8kW。
为了控制DC-链接端7的电压,通过使用第一反相器4控制第一电动机3的扭矩,以使得在驱动诸如LDC 13和EOP 16的紧急操作过程中以及在通过使用来自引擎1的动力驱动车辆的过程中,第一电动机3的再生能量等于或小于第二电动机5的最大输出。
当通过使用第二电动机5和第二反相器6来控制DC-链接端7的电压时,第一电动机3的扭矩被控制为小于第二电动机5的最大输出。
通过使用第一反相器4可以将第一电动机3控制为0。当第一电动机3的扭矩不为零时,第一电动机3利用扭矩的大小来执行再生,从而当DC-链接端7的电压被控制时需要另外地反映扭矩的大小。
将参照图3描述根据本发明概念的示例性实施方式的紧急操作方法,在该方法中,DC-链接端7由第一电动机3和第二电动机5产生的反电动势进行充电。当车辆处于EV模式下而主继电器11断开时,通过使用第二电动机5的反电动势来尝试启动引擎,通过使用DC-链接端7使高压组件再次进行运行,其中作为电源的DC-链接端7的电压通过第二电动机5和第二反相器6来控制,利用这样的电源,在EV模式之后,车辆处于HEV模式或成功启动引擎。然后在引擎离合器2的连接状态下,通过使用来自引擎1的动力以跛行模式(紧急操作模式)驱动车辆。
根据本公开,即使主继电器11异常断开,也可以提供驱动高压部件(例如,LDC 13和EOP 16)所需的电力,并且可以通过使用来自引擎1的动力执行车辆的紧急操作模式。
还可以防止通过操作LDC 13使低电压(12V)电池14断开。
根据本公开,即使车辆在EV模式下行驶而主继电器11断开,可以通过利用反向驱动力驱动引擎来执行车辆的紧急操作模式,并且此外,第一电动机3被控制为零扭矩以防止高速区域中的电压控制性能劣化,同时使用第一电动机3和第一反相器4控制DC-链接端7的电压。
图4是根据本发明构思的另一示例性实施方式的混合动力车辆的紧急操作方法的流程图,其与图3的示例性实施方式的不同之处在于,在EV模式中当主继电器11断开时,省略尝试启动引擎的操作。
即,在图4的示例性实施方式中,在车辆以EV模式(或引擎当前处于启动禁用状态)行驶的同时,主继电器11断开,则引擎1未处于驱动状态,从而终止紧急操作模式。
利用反电动势对DC-链接端7进行充电(S12’),并且在引擎1处于驱动状态(在该状态中,车辆以HEV模式行驶并且引擎离合器被连接,同时主继电器断开),在第二反相器6可控状态下通过利用第二电动机5第二反相器6控制DC-链接端7的电压的电压控制(S13’和S14’)与利用反电动势为DC-链接端7充电一起执行。
在执行DC-链接端7的充电和电压控制的状态下通过使用DC-链接端7作为电源重新运行高压组件的处理S16’,在引擎离合器2被连接的状态下通过使用来自引擎1的动力来驱动车辆的处理S17’,以及在DC-链接端7的电压受控的状态下通过使用第一反相器4对第一电动机3执行零扭矩控制的处理S15与图3的示例性实施方式的那些处理相同。
在图4的示例性实施方式中,在车辆以EV模式行驶的同时主继电器11断开时,立即驱动车辆是不可能的,但是,在车辆以HEV模式行驶的同时主继电器11断开时,通过充电DC-链接端7和控制DC-链接端7的电压,可以执行车辆的即时紧急操作。
在图4的示例性实施方式中,在DC-链接端7的电压受控的同时第一电动机3是零扭矩受控,因此,防止高速区域中的电压控制性能劣化。
图5是根据本发明构思的又一示例性实施方式的混合动力车辆的紧急操作方法的流程图,其中,在紧急操作期间通过控制DC-链接端能够改善高速区域中的电压控制性能。
首先,在车辆行驶期间确定高压主继电器11是否断开(S21),当主继电器11未断开而是处于正常状态时,保持正常运行,并且当主继电器11异常断开时,混合动力车辆的模式进入紧急操作模式(limp-home模式)并且执行紧急操作。
当如上所述,混合动力车辆的模式进入异常运行模式时,利用通过车辆的驱动能或来自引擎1的动力所产生的第一电动机(MG1)3和第二电动机(MG2)5的反电动势对DC-链接端7进行充电。
在高压主继电器断开时确定引擎1是否处于驱动状态(即,引擎是否启动)(S23),并且当引擎1处于非驱动状态(在该状态中,当主继电器断开时,车辆以EV模式行驶并且引擎离合器未连接),通过使用反电动势尝试启动引擎1。
此处,当通过使用反电动势启动引擎失败时,即,第二电动机5不足以通过使用第一电动机3的反电动势产生启动引擎所需的驱动力,不能执行车辆的紧急操作,因此终止紧急操作模式。
在主继电器11断开的同时引擎处于驱动状态时(在主继电器断开时车辆以HEV模式行驶并且发送机离合器被连接),或通过使用反电动势成功启动引擎1(在这种情况下,引擎离合器处于未连接状态),则通过来自引擎1的动力可能在第二电动机5中产生反电动势,并且通过二极管的再生能够在DC-链接端7中充以反电动势。
如上所述,当车辆以EV模式行驶时主继电器11断开的情况下,尝试启动引擎1。如果成功启动引擎1,则在DC-链接端7中可以充以第二电动机5中生成的反电动势,这类似于以HEV模式驾驶车辆。
上述操作不同于图3中示例性实施方式的操作。
在车辆以EV模式行驶的同时主继电器11断开时,可能包括尝试启动引擎的操作,但是在EV模式中当主继电器断开时终止紧急操作模式或启动引擎的配置处于禁用模式(S31),在HEV模式中当主继电器断开时执行紧急操作是适用的。
在图5的示例性实施方式中,通过在引擎离合器2连接的状态下通过使用第一电动机3和第一反相器4一起为DC-链接端7充以反电动势来基本地控制DC-链接端7的电压(S24和S25),并且在DC-链接端7的电压受控的状态下通过使用DC-链接端7作为电源来紧急操作车辆(S27和S28),并且通过使用第二反相器6对第二电动机5执行零扭矩控制。
即,通过使用DC-链接端7作为电源来重新运行适当起作用的高压组件(诸如LDC13和EOP 16)(S27),并且通过使用来自引擎1的动力来紧急操作车辆(S28)。
此处,图5的示例性实施方式与图3和图4的不同之处在于,由第一电动机3和第一反相器4控制DC-链接端的电压,并且零扭矩控制目标是第二电动机5。
因此,需要将第二电动机5的再生能量控制为小于或等于最大输出容量(其是在DC-链接端7的电压受控时,由第一电动机3可控的电压范围)。在第二电动机5的扭矩受控时,第二电动机5的扭矩需要被控制使得第二电动机5的输出的扭矩小于第一电动机5的最大输出。
为了控制在通过驱动高压组件(诸如LDC 13和电油泵16)进行紧急操作的操作期间以及通过使用来自引擎的动力驱动车辆的操作期间控制DC-链路7的电压,将第二电动机5的扭矩控制为具有小于第一电动机3的最大输出的扭矩。
在这种情况下,通过使用第二反相器6可以将第二电动机5控制为具有0扭矩(Nm),并且在第二电动机5的扭矩不是0时,第二电动机执行再生从而在控制DC-链接端7的电压时需要附加地反映扭矩需求。
在图5的示例性实施方式中,如上所述,在控制DC-链接端的电压和电动机的零扭矩控制中,电压控制对象和零扭矩控制目标改变,然而,图5中的示例性实施方式中的方法与图3和图4的方法相同,因此将省略控制电压的方法和操作的详细描述。
确定引擎离合器2是否连接(S24),并且类似于车辆以EV模式行驶的同时主继电器11断开的情况,在引擎离合器2未连接时,通过使用第二电动机5和第二反相器6来控制DC-链接端的电压,并且通过使用第一反相器4对第一电动机3执行零扭矩控制(S26),并且通过使用DC-链接端7作为电源来执行车辆的紧急操作(S27’和S28’),类似于图3和图4的示例性实施方式。
接下来,在驱动电油泵16的情况下通过液压的控制,引擎离合器2连接时,然后引擎离合器练级时,通过使用第一电动机3和第一反相器4来控制DC-链接端的电压,并且通过使用第二反相器对第二电动机5执行零扭矩控制(S29和S30),并且通过使用DC-链接端7作为电源来执行车辆的紧急操作。
在混合动力车辆的配置中,如图1和图2所示,在利用介于其间的引擎离合器2,第一电动机3连接至引擎并且被连接以将动力传递至车辆的车辆侧9以主要用于驱动车辆。在第二电动机5通过带等直接连接至引擎1以主要用于启动引擎时,通过第一反相器4的电压可控能力(例如,35kW)大于通过第二反相器6的电压可控能力(例如,8kW)。当引擎离合器2连接时,通过第一反相器4的电压控制是卓越的。
在图5的示例性实施方式中,如上所述,确定引擎离合器2是否连接,并且在引擎离合器2连接时,通过使用第一反相器4来控制DC-链接端7的电压,并且通过使用第二反相器6对第二电动机5执行零扭矩控制。
在引擎离合器2未连接时,通过使用第二反相器6控制DC-链接端7的电压,并且通过使用第一反相器4对第一电动机3执行零扭矩控制。
已经参考其优选实施方式详细描述了本公开内容。然而,本领域技术人员能够理解,在不背离本公开内容的原则和精神的情况下,可以对这些实施方式进行改变,本公开内容的范围在所附权利要求及其等同物中限定。

Claims (23)

1.一种混合动力车辆的紧急操作方法,所述混合动力车辆包括引擎、通过引擎离合器连接至所述引擎并将动力传输至所述车辆的车轮的第一电动机,以及与所述引擎连接以直接传输动力的第二电动机,所述方法包括步骤:
在所述车辆行驶的同时主继电器断开的情况下,利用由从所述车轮传输的所述车辆的驱动能产生的所述第一电动机的第一反电动势对直流链接端进行充电,或者利用由所述引擎的动力而产生的所述第二电动机的第二反电动势对直流链接端进行充电;
在所述引擎的驱动状态下,通过利用连接在所述直流链接端和所述第二电动机之间的第二反相器来控制所述直流链接端的电压;
以及
通过电压受控的所述直流链接端提供动力以用于所述车辆的紧急操作,
其中,在控制所述直流链接端的电压的步骤中,控制所述第一电动机的扭矩,从而使所述第一电动机的输出等于或小于所述第二电动机的最大输出。
2.根据权利要求1所述的紧急操作方法,其中,控制所述直流链接端的电压的步骤包括将所述第一电动机的所述扭矩控制为零。
3.根据权利要求1所述的紧急操作方法,在控制所述电压的步骤之前,进一步包括步骤:
确定所述主继电器断开时所述引擎是否处于所述驱动状态,并且当所述引擎没有处于所述驱动状态时通过所述车辆的驱动能利用所述第一反电动势启动所述引擎。
4.根据权利要求1所述的紧急操作方法,其中,提供动力的步骤包括在所述引擎离合器被连接时通过利用来自所述引擎的动力来驱动所述车辆。
5.根据权利要求1所述的紧急操作方法,其中,提供动力的步骤包括通过利用所述直流链接端驱动高压组件。
6.根据权利要求5所述的紧急操作方法,其中,所述高压组件包括所述引擎离合器和用于变速器的液压的电油泵。
7.根据权利要求1所述的紧急操作方法,其中,控制所述直流链接端的电压的步骤包括根据用于保持预定电压的扭矩命令控制所述第二反相器,从而使根据所述扭矩命令的扭矩从所述第二电动机被输出。
8.根据权利要求7所述的紧急操作方法,其中,根据所述直流链接端的目标电压值、所述直流链接端的电压检测值和所述第二电动机的转速来计算用于控制所述第二反相器的所述扭矩命令。
9.根据权利要求8所述的紧急操作方法,其中,控制所述直流链接端的电压的步骤包括在所述直流链接端的所述电压检测值小于所述直流链接端的预定的目标电压值时产生再生扭矩命令,并在所述直流链接端的所述电压检测值大于所述直流链接端的所述目标电压值时产生驱动扭矩命令。
10.一种混合动力车辆的紧急操作方法,所述混合动力车辆包括引擎、通过引擎离合器连接至所述引擎并将动力传输至所述车辆的车轮的第一电动机,以及与所述引擎连接以直接传输动力的第二电动机,所述方法包括步骤:
在所述车辆行驶的同时主继电器断开的情况下,利用由从所述车轮传输的所述车辆的驱动能产生的所述第一电动机的第一反电动势对直流链接端进行充电,或者利用由所述引擎的动力而产生的所述第二电动机的第二反电动势对直流链接端进行充电;
确定所述引擎离合器是否处于连接状态;
在引擎驱动状态下,通过利用连接在所述直流链接端和所述第一电动机之间的第一反相器控制所述直流链接端的电压,并在所述引擎离合器处于所述连接状态时,控制所述第二电动机的扭矩从而使所述第二电动机的输出等于或小于所述第一电动机的最大输出;
以及
通过利用电压受控的所述直流链接端提供动力以用于所述车辆的紧急操作。
11.根据权利要求10所述的紧急操作方法,其中,控制所述直流链接端的电压的步骤包括将所述第二电动机的所述扭矩控制为零。
12.根据权利要求10所述的紧急操作方法,其中:
当所述引擎离合器处于断开状态时,通过利用连接在所述直流链接端和所述第二电动机之间的第二反相器来控制所述直流链接端的所述电压,并且在所述引擎驱动状态,所述第一电动机的扭矩被控制为使得所述第一电动机的输出等于或小于所述第二电动机的最大输出。
13.根据权利要求12所述的紧急操作方法,其中,当所述引擎离合器处于断开状态时控制所述电压包括将所述第一电动机的扭矩控制为零。
14.根据权利要求12所述的紧急操作方法,其中,在通过利用所述第二反相器控制所述直流链接端的所述电压的同时当所述引擎离合器被断开时,通过从所述直流链接端提供的动力驱动高压组件,以及然后,连接所述引擎离合器以在所述引擎离合器的连接状态下通过利用连接在所述直流链接端和所述第一电动机之间的所述第一反相器来控制所述直流链接端的所述电压。
15.根据权利要求12所述的紧急操作方法,其中,当通过利用所述第一反相器来控制所述直流链接端的所述电压时,所述第二电动机的所述扭矩被控制为使得所述第二电动机的所述输出等于或小于所述第一电动机的所述最大输出。
16.根据权利要求15所述的紧急操作方法,其中,所述第二电动机的所述扭矩被控制为零。
17.根据权利要求10所述的紧急操作方法,进一步包括:
当所述主继电器断开时确定所述引擎是否处于驱动状态,并在所述引擎没有处于所述驱动状态时通过所述车辆的所述驱动能利用所述第一反电动势来启动所述引擎。
18.根据权利要求10所述的紧急操作方法,其中,通过利用所述直流链接端提供动力的步骤包括在所述引擎离合器处于连接状态时通过利用来自所述引擎的动力驱动所述车辆。
19.根据权利要求10所述的紧急操作方法,其中,通过利用所述直流链接端提供动力的步骤包括通过利用所述直流链接端作为电源驱动高压组件。
20.根据权利要求14所述的紧急操作方法,其中,所述高压组件包括所述引擎离合器和用于变速器的液压的电油泵。
21.根据权利要求10所述的紧急操作方法,其中,控制所述直流链接端的所述电压的步骤包括根据用于保持预定电压的扭矩命令控制所述第一反相器,从而使根据所述扭矩命令的所述扭矩从所述第一电动机被输出。
22.根据权利要求21所述的紧急操作方法,其中,根据所述直流链接端的目标电压值、所述直流链接端的电压检测值和所述第一电动机的转速来计算用于控制所述第一反相器的所述扭矩命令。
23.根据权利要求22所述的紧急操作方法,其中,控制所述直流链接端的所述电压的步骤包括在所述直流链接端的所述电压检测值小于所述直流链接端的预定的目标电压值时产生再生扭矩命令,并在所述直流链接端的所述电压检测值大于所述直流链接端的所述目标电压值时产生驱动扭矩命令。
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