CN107097779B - 混合动力电动车辆的控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合动力车辆的控制方法和装置。该控制方法包括当对电池的电力供应切断且因此混合动力车辆由发动机驱动时，确定电动机的速度是否超过第一阈值。当速度超过第一阈值时，调节速度至第一阈值或更低。

Description

混合动力电动车辆的控制方法和装置
技术领域
本发明涉及混合动力电动车辆，且更具体地涉及混合动力电动车辆的控制方法和装置。
背景技术
混合动力电动车辆(在下文，指代为“混合动力车辆”)可具有使用发动机和电动机作为动力源的各种动力传输装置。这些动力传输装置包括串联类型、并联类型、功率分流类型等。混合动力车辆可在电动车辆(EV)模式和混合动力电动车辆(HEV)模式中驱动。EV模式为车辆基于电池电力通过驱动电动机而被驱动。
此外，当功率电气(PE：power electric)部件(如，电动机或发电机)在工作期间故障时，为了保护电池/PE部件并阻止由于异常操作发生安全事故，执行紧急模式(例如，跛行模式)，其中用于停用电池电力连接的继电器被切断且车辆使用发动机动力驱动。具体地讲，当由发动机的动力执行电动机/发电机的惯性滑行(freewheeling)时，反电动势产生。然而，当该反电动势十分显著时，可吸收反电动势的电池被隔离，且因此，例如，逆变器的开关(IGBT)的内压增加且逆变器可烧坏。
例如，在串联类型的系统中，有一种是发动机离合器设置在发动机和电动机之间，且当发动机离合器开放时驱动轴由电动机驱动，而当发动机离合器锁定时驱动轴由发动机和电动机驱动。尤其是，当混合动力车辆的驱动装置故障时(例如，当电池或电动机异常地工作时)，为阻止对混合动力车辆的主PE部件(例如，电动机、低电压DC-DC(LDC)变换器和电池)和其他车辆部件的损坏，且为阻止由于电池或电动机异常工作产生交通事故，混合动力车辆执行连接到电池的主继电器关闭且发动机离合器连接成使用发动机动力的驱动过程。
通过连接发动机离合器，电动机与发动机共用一个连接至发动机的驱动轴且因此电动机惯性滑行(freewheel)。具体地讲，反电动势通过驱动轴的旋转由电动机生成，且反电动势的强度可通过驱动轴的高速旋转增加。
在用于吸收通过关闭主继电器生成的反电动势的电池的隔离状况中，执行开关功能且包括在电动机内的逆变器中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的内部电压通过反电动势增加，且当超过可允许电压(例如，内部电压)的电压被施加时，可产生逆变器的烧坏(诸如，逆变器的劣化或介电击穿)。因此，需要协同控制方法，其中由高速旋转导致的电动机(包括混合起动发电机(HSG))的逆变器的烧坏被阻止，同时在混合动力车辆的故障状况下维持发动机和电动机之间通过发动机离合器的锁定状态。
发明内容
因此，本发明提供混合动力电动车辆的控制方法和装置，其实质上避免由于现有技术的限制和缺陷引起的一个或多个问题。本发明的一个目标为提供混合动力电动车辆的控制方法和装置，其在用于吸收由电动机生成的反电动势的电池与电动机隔离时，控制发动机的每分钟转速(RPM)以阻止生成超过逆变器内压的反电动势。
本发明的另外优点、目标和特征将在下面说明中部分地列出且对本领域技术人员而言在细读以下内容时将部分地显而易见，或可从本发明的实践中学习。本发明的目的和其他优点通过其书面说明书和权利要求以及附图中具体指出的结构可以实现并获得。
为了实现这些目标及其他优点且根据本发明的目标，如在本文所体现和广义地描述的，混合动力车辆的控制方法可包括：当对电池的电力供应切断且因此混合动力车辆可由发动机驱动时，确定电动机的速度是否超过第一阈值；以及当速度超过第一阈值时，调节速度至第一阈值或更低。当对电池的电力供应切断且因此混合动力车辆可由发动机驱动时确定电动机的速度是否超过第一阈值可包括：当电池或功率电气部件故障时通过关闭将电源连接至电池的继电器切断对电池的电力供应。
另外，当电池或功率电气部件故障时通过关闭将电源连接至电池的继电器切断对电池的电力供应可包括：当电动机的脉冲宽度调制(PWM)控制关闭时关闭继电器。另外，当电池或功率电气部件故障时通过关闭将电源连接至电池的继电器切断对电池的电力供应可包括：当电池达到过度充电状态时关闭继电器。当速度超过第一阈值时将速度调节至第一阈值或更低可包括：当速度超过第一阈值时增加传动比以调节速度至第一阈值或更低。
另外，当发动机的输出转换成变速器的驱动力时，传动比可表示齿轮的比率。不包括变速器的类型的混合动力车辆传动系能够通过行星齿轮调节车辆速度。在具有传动系的分流型混合动力车辆中动力的传动比还可定义为输入侧转速和输出侧齿轮旋转齿轮的比率。当速度超过第一阈值时增加传动比以调节速度至第一阈值或更低可包括：将变速器升档以增加传动比。
该控制方法还可包括：当速度超过第一阈值时增加传动比以响应与实际输入第一加速器位置传感器(APS)值不同的第二加速器位置传感器(APS)值。另外，该控制方法还可包括：当速度超过比第一阈值大的第二阈值时，切断供应至发动机的燃料以调节速度至第一阈值或更低。电动机可为连接至发动机轴带轮(engine shaft pulley)的混合起动发电机(HSG)。
在本发明的另一方面，混合动力车辆的控制方法可包括：当对电池的电力供应切断且因此混合动力电动车辆可由发动机驱动时，确定由电动机生成的反电动势是否超过第一阈值；以及当反电动势超过第一阈值时调节反电动势至第一阈值或更低。
当对电池的电力供应切断且因此混合动力车辆由发动机驱动时确定由电动机生成的反电动势是否超过第一阈值可包括：当电池或功率电气部件故障时通过关闭将电源连接至电池的继电器切断对电池的电力供应。调节反电动势至第一阈值或更低可包括：当反电动势超过第一阈值时增加传动比以调节反电动势至第一阈值或更低。当反电动势超过第一阈值时增加传动比以调节反电动势至第一阈值或更低可包括：将变速器升档以增加传动比。
该控制方法还可包括：当反电动势超过第一阈值时，增加传动比以响应与实际输入第一加速器位置传感器(APS)值不同的第二加速器位置传感器(APS)值。另外，该控制方法还可包括：当反电动势超过比第一阈值大的第二阈值时，切断供应至发动机的燃料以调节反电动势至第一阈值或更低。
在本发明的另一方面，混合动力车辆的控制方法可包括：切断位于电动机和电池之间的主继电器；当电动机的第一RPM超过第一阈值时，实施升档；以及当第一RPM超过比第一阈值大的第二阈值时切断用于驱动发动机的燃料供应。
关闭主继电器可包括：当电动机的脉冲宽度调制(PWM)控制关闭时关闭主继电器。另外，关闭主继电器包括：当电池达到过度充电状态时关闭主继电器。当第一RPM超过第一阈值时实施升档可包括：基于预定加速器位置传感器(APS)信号实施升档。电动机可为连接至发动机轴带轮的混合起动发电机(HSG)。
在本发明的另一方面，混合动力车辆的控制方法可包括：通过第一控制器监测第一电动机的第一RPM和第二电动机的第二RPM；当第一RPM超过第一阈值或第二RPM超过第二阈值时通过第一控制器传输第一发动机RPM限制信号至第二控制器并且当第一RPM超过第三阈值时传输第二发动机RPM限制信号至第四控制器；当主继电器在关闭状态且第二控制器接收第一发动机RPM限制信号时通过第二控制器操作第三控制器以实施升档；以及当主继电器在关闭状态且第四控制器接收第二发动机RPM限制信号时通过第四控制器停止用于驱动发动机的燃料供应，其中主继电器可设置在第一电动机和电池之间且第三阈值大于第一阈值。
该控制方法还可包括：通过第五控制器实施开启(接通)/关闭(断开)主继电器；以及监测主继电器是否处于关闭状态。该控制方法还可包括：通过第一控制器关闭第一电动机或第二电动机的PWM控制，或当电池达到过度充电状态时，通过第五控制器关闭主继电器。第二电动机可为连接至发动机轴带轮的混合起动发电机(HSG)。
当主继电器在关闭状态且第二控制器接收第一发动机RPM限制信号时操作第三控制器以实施升档可包括：通过第二控制器传输预定加速器位置传感器(APS)信号至第三控制器以操作第三控制器以实施升档。该控制方法还可包括：当主继电器在关闭状态且第二控制器接收第一发动机RPM限制信号时通过第二控制器传输APS信号至第三控制器。
该控制方法还可包括：通过第二控制器传输发动机扭矩信号至第四控制器；以及基于发动机扭矩信号通过第四控制器驱动发动机。通过第一控制器监测第一电动机的第一RPM和第二电动机的第二RPM可包括：通过第一控制器监测第一电动机的第一RPM是否超过第一阈值或第三阈值以及第二电动机的第二RPM是否超过第二阈值。
在本发明的另一方面，车辆控制系统可包括第一控制器、第二控制器、第三控制器和第四控制器，所述第一控制器配置成监测第一电动机的第一RPM和第二电动机的第二RPM，当第一RPM超过第一阈值或第二RPM超过第二阈值时传输第一发动机RPM限制信号，且当第一RPM超过第三阈值时传输第二发动机RPM限制信号，所述第二控制器配置成当主继电器处于关闭状态且第二控制器从第一控制器接收第一发动机RPM限制信号时传输预定APS信号，所述第三控制器配置成当第三控制器接收APS信号时实施升档，所述第四控制器配置成当主继电器在关闭状态且第四控制器从第一控制器接收第二发动机RPM限制信号时停止用于驱动发动机的燃料供应，其中主继电器可设置在第一电动机和电池之间且第三阈值可大于第一阈值。本文所讨论的各种控制器可通过单个控制器(例如上级控制器)操作。
车辆控制系统还可包括第五控制器，其配置成实施开启/关闭主继电器并监测主继电器是否在关闭状态。第一控制器可配置成驱动第一电动机和第二电动机。第一控制器还可配置成关闭第一电动机或第二电动机的PWM控制，或第五控制器可配置成当电池达到过度充电状态时，关闭主继电器。第二电动机可为连接至发动机轴带轮的混合起动发电机(HSG)。第二控制器可配置成传输发动机扭矩信号至第四控制器，且第四控制器可配置成基于发动机扭矩信号驱动发动机。
在本发明的另一方面，计算机可读记录介质被提供用于记录用于实施上述控制方法的程序。
在本发明的另一方面，车辆控制系统可包括第一控制器、第二控制器、第三控制器和第四控制器，所述第一控制器经配置监测由第一电动机生成的第一反电动势和由第二电动机生成的第二反电动势，当第一反电动势超过第一阈值或第二反电动势超过第二阈值时传输第一发动机RPM限制信号，且当第一反电动势超过第三阈值时传输第二发动机RPM限制信号，所述第二控制器配置成当主继电器处于关闭状态且第二控制器从第一控制器接收第一发动机RPM限制信号时传输预定APS信号，所述第三控制器配置成当第三控制器接收APS时实施升档，所述第四控制器配置成当主继电器处于关闭状态且第四控制器从第一控制器接收第二发动机RPM限制信号时停止用于驱动发动机的燃料供应，其中所述主继电器设置在第一电动机和电池之间且第三阈值可大于第一阈值。
车辆控制系统还可包括第五控制器，其配置成实施开启/关闭主继电器并监测主继电器是否处于关闭状态。第一控制器可配置成驱动第一电动机和第二电动机。第一控制器还可配置成关闭第一电动机或第二电动机的PWM控制，或第五控制器可配置成当电池达到过度充电状态时关闭主继电器。第二电动机可为连接至发动机轴带轮的混合起动发电机(HSG)。第二控制器可配置成传输发动机扭矩信号至第四控制器，且第四控制器可配置成基于发动机扭矩信号驱动发动机。
应当理解，本发明前述概括说明及下面具体实施方式均为示例性及解释性的，且旨在提供所要求发明的进一步解释。
附图说明
为了本发明的进一步理解而包括且并入及构成本申请一部分的附图示出本发明的示例性实施例并且与具体实施方式一起用来解释本发明原理。在附图中：
图1为示出根据本发明的一个示例性实施例的混合动力电动车辆的控制系统的框图；
图2为示出根据本发明的一个示例性实施例的混合动力电动车辆的控制方法的流程图；
图3为示出根据本发明的一个示例性实施例的由包括在车辆控制系统中的相应控制器执行的控制方法的流程图；
图4为示出根据本发明的一个示例性实施例的包括在车辆控制系统中的相应控制器的框图；
图5为示出根据本发明的示例性实施例的控制方法中的第一阈值和第二阈值的曲线图；和
图6为示出根据本发明的一个示例性实施例的控制方法中的加速器位置传感器(APS)信号的曲线图。
具体实施方式
应当理解术语“车辆”或“车辆的”或如在这里所用的其他类似术语包括诸如包含运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的通常机动车辆，包括各种船和舰的水运工具，航空器等，且包含混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢驱动车辆和其他替代燃料车辆(如衍生自非石油资源的燃料)。在本文所指，混合动力车辆是有两个或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电动力都有的车辆。
虽然示例性实施例被描述为使用多个单元以执行示例性进程，但应当理解示例性进程也可被一个或多个模块执行。另外，应当理解术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置成存储模块并且处理器特别地配置以实施所述模块从而执行在下面进一步描述的一个或多个进程。
此外，本发明的控制逻辑可体现为在计算机可读介质上的非暂态计算机可读介质，其包含由处理器、控制器/控制单元等实施的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软磁盘、软盘、智能卡和光数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在耦合计算机系统的网络中，如此计算机可读介质以分布的方式(如，被远程服务器或控制器局域网(CAN))存储和实施。
在此使用的术语仅为了描述具体实施例的目的，并不旨在限制本发明。如本文所用，除非上下文另行清楚地指示，否则单数形式“一个/种”和“该”也包含复数形式。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定了所述特征、整数、步骤、操作、要素、和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件和/或其集合的存在或添加。如在此使用的，术语“和/或”包括相关列出项的一个或多个的任何和所有组合。
如在此使用的，除非具体陈述或从上下文明显，术语“约”理解为在本领域正常公差的范围内，例如在2个平均值的标准差内。“约”可以理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另行从上下文清楚，否则本文提供的所有数字值都被术语“约”修饰。
现在将详细参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出。在下面说明中使用的后缀“模块”和“单元”仅为了便于说明书的准备而一起给出或使用且不具有不同的含义和功能。
在下面本发明的说明中，当其使得本发明的主题不清晰时，并入本文的已知功能和构型的具体实施方式将省略。本发明涉及可用在混合动力车辆中的故障安全反应。更具体地，本发明涉及用于故障安全反应的混合动力车辆的控制方法，当在车辆驾驶期间电池或电动机故障或者电池或电动机的控制停用时，所述方法可阻止混合动力车辆的突然停车，保护驾驶员和乘客且使车辆移动至安全位置。
因为混合动力车辆在驾驶期间可发生故障，所以混合动力车辆应确保响应于故障而实施的驾驶方法并确保驾驶员安全。混合动力车辆使用发动机和电动机作为动力源且可因此当电力系统的电动机(内部逆变器)故障时可使用发动机动力驱动。例如，混合动力车辆可进入紧急驾驶模式，即，跛行模式(limp-home mode)(故障模式或最小程度驾驶模式)以移动至附近维修店。
甚至当电池或电动机异常工作时跛行模式也可实施，且在跛行模式中高电压主继电器(M/R)可被关闭以隔离电池，发动机离合器可被连接且因此车辆可使用发动机的动力驱动。将参考图1详细描述在跛行模式中可产生的对逆变器的损坏，且将参考图2到图6描述根据本发明示例性实施例用于保护逆变器的方法。
图1为示出根据本发明的一个示例性实施例的混合动力车辆的控制系统的框图。将参考图1描述混合动力车辆的传动系的一个示例。具体地，发动机离合器可设置在发动机和电动机之间且可基于混合动力车辆的驾驶模式选择性地将发动机和电动机互连。
另外，替代安装在常规发动机中的机械油泵，电动油泵可配置成供应用于操作变速器和发动机离合器的液压压力，而与车辆驾驶模式无关。混合动力车辆可包括驱动电动机(在下文，指代为“电动机”)和混合起动发电机(在下文，指代为“HSG”)。电动机可配置成传输动力至车辆，且HSG可连接至发动机轴带轮以起动发动机并生成电力。两个电动机连同发动机可配置成供应动力至混合动力车辆且可操作为将发动机动力转换成电能的发电机。
替代常规交流发电机，低电压直流(DC)-DC变换器(LDC)可负责辅助电池充电，且发动机可在EV模式中停止且因此电动压缩机而非常规发动机带型压缩机(engine belt-type compressor)可用于使空调工作。主电池(在下文，指代为“电池”)可经由主继电器连接至电动机或其他部件。通过开启主继电器，电池的输出电压可供应至电动机且在另一方面由电动机生成的电力可使电池充电。
即使当电池或电动机异常工作时，跛行模式也可实施，在跛行模式中，可实施关闭高电压主继电器以执行用于隔离故障电池或用于阻止驱动故障电动机的控制并连接发动机离合器且因此车辆使用发动机电力驱动的操作。在跛行模式中，故障电动机的脉冲宽度调制(PWM)控制可关闭，且电动机与发动机共用驱动轴且通过驱动轴的旋转而惯性滑行(freewheeling)。连接至发动机轴带轮的HSG可与发动机的旋转成比例惯性滑行(带轮比率)。具体地，在用于吸收通过关闭主继电器生成的反电动势的电池的隔离状况中，执行开关功能且包括在电动机内逆变器中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的内部电压可增加，当施加超过可允许电压(内部电压)的电压时，可发生逆变器的烧坏，诸如逆变器的劣化或介电击穿。
本发明提供当由于车辆控制系统故障或控制电动机(包括HSG)有困难引起的高电压主继电器关闭且发动机通过连接离合器驱动时用于阻止由于高速旋转而烧坏电动机(包括HSG)内逆变器的方法。
图2为示出根据本发明的一个示例性实施例的混合动力电动车辆的控制方法的流程图。当混合动力车辆在跛行模式(即，在电动机或电池的异常状态中)中驾驶时以及当电动机和发动机在跛行模式中锁定时，可执行本发明。
参考图2，由控制器操作的车辆控制装置可配置成监测主继电器是否在关闭状态以及电动机的第一RPM(操作S110)。电动机可包括驱动电动机以及HSG，且车辆控制装置可配置成分别监测电动机的RPM和HSG的RPM。
另外，当主继电器在关闭状态且第一RPM超过第一阈值时，车辆控制装置可配置成实施升档(操作S120)。主继电器在跛行模式中可关闭。例如，电动机的脉冲宽度调制(PWM)控制关闭，或当电池达到过度充电状态时，主继电器可关闭。
当执行升档时，可降低发动机的RPM且由与发动机共用驱动轴的电动机生成的反电动势的强度可随着发动机RPM的降低而降低。当驱动轴的RPM降低时，由电动机生成的反电动势强度可降低。因此，车辆控制装置可配置成将由电动机生成的反电动势的强度调节至小于不产生电动机内逆变器烧坏的电压。
可通过预定加速器位置传感器(APS)信号实施升档。APS信号值可基于加速器踏板的接合度(例如，由驾驶员施加于踏板上的压力量)而变化，且档位切换可基于APS信号确定。当主继电器在关闭状态且电动机的第一RPM超过比第一阈值大的第二阈值时，车辆控制装置可配置成停止用于驱动发动机的燃料供应(操作S130)。当即使实施升档，发动机RPM也保持增加时，或当跛行模式在变速器提供的最高档位实施时，不能进一步切换到更高档位且因此发动机的RPM可通过停止用于驱动发动机的燃料供应而降低。
具体地，车辆控制装置为配置成通常操作车辆、发动机和变速器的装置。例如，车辆控制装置可为混合动力控制单元(在下文，指代为“HCU”)。HCU(其为混合动力车辆的主运算处理单元)可配置成发送速度和扭矩信息至各控制器(诸如，电动机控制单元(MCU)、发动机管理系统(EMS)、变速器控制单元(TCU)和电池管理系统(BMS))且从各控制器接收速度和扭矩信息，分配车辆的驱动力且实施车辆驾驶模式。
例如，车辆控制装置可经配置通过比较电动机速度(RPM)与第一阈值和第二阈值阻止电动机的烧坏，且还可配置成通过监测由电动机生成的反电动势且比较反电动势与参考阈值阻止电动机的烧坏。
图3为示出根据本发明的一个示例性实施例的由车辆控制系统内各控制器执行的车辆控制方法的流程图。参考图3，车辆控制方法可在HCU、MCU、EMS和TCU协同控制下实施。
在下文将描述这些元件的通用功能。EMS可配置成调节发动机的输出，TCU可配置成接收动力源的输出信息且实施档位切换，MCU可配置成传输电动机扭矩指令，生成电力，且识别电动机和HSG的控制停用状态和旋转速度，且HCU可配置成传输混合动力车辆的变速器和发动机扭矩指令以操作其他控制器。
MCU可配置成识别电动机和HSG的控制停用状态(异常状态)，且关闭电动机和HSG的PWM控制(操作S210)。具体地，PWM控制为这样一种方法，其中电动机和HSG的RPM(即，旋转速度)使用恒定周期的频率调节。MCU可配置成在电动机和HSG的异常状态中关闭PWM控制以允许混合动力车辆由发动机驱动。当在电动机和HSG的PWM控制的关闭状态中通过发动机旋转，电动机的RPM超过第一阈值时(操作S211中为“是”)，MCU可配置成传输第一发动机RPM限制信号至HCU(操作S212)
在将电池和电动机互连的主继电器的关闭状态中(在操作S220中为“是”)，当HCU从MCU接收第一发动机RPM限制信号时(在操作S221中为“是”)，HCU可配置成传输预定的虚拟APS信号和参考请求信号至TCU(操作S222)。当TCU从HCU接收虚拟APS信号时(在操作S230中为“是”),TCU可配置成参考APS信号实施升档(操作S232)。
发动机的RPM可通过实施升档而降低，且在混合动力车辆中至可允许的最高档位的换档状态中，电动机的RPM可超过比第一阈值大的第二阈值。当电动机的RPM超过第二阈值时(操作S241中为“是”)，MCU可配置成传输第二发动机RPM限制信号至EMS。当在主继电器关闭状态中EMS从MCU接收第二发动机RPM限制信号时(操作S240中为“是”)，EMS可配置成停止或终止用于驱动发动机的燃料供应(步骤S242)。
EMS可配置成通过停止燃料供应阻止发动机RPM的增加，从而阻止由电动机生成的反电动势的增加。例如，虽然EMS可不从MCU接收第二发动机RPM限制信号，但当MCU监测电动机(包括HSG)的RPM并因此识别电动机的第一RPM超过第二阈值时，燃料供应可停止。
图4为示出根据本发明的一个示例性实施例的包括在车辆控制系统中的相应控制器的框图。参考图4，当实施跛行模式时，MCU 410可配置成关闭PWM控制且传输主继电器断开请求至HCU 430。HCU 430可配置成操作BMS 420以响应于接收主继电器断开请求关闭主继电器，或操作BMS 420以在指定时间段(M/R断开请求(延迟))后关闭主继电器。
MCU 410可配置成在主继电器断开请求后监视电动机(包括HSG)的RPM。当在监测期间电动机的RPM超过第一阈值或第二阈值时，为了减少由电动机生成的反电动势的强度，MCU 410可配置成传输发动机RPM限制信号至HCU 430或EMS 450。
因为存在由于过度充电、过热或外部冲击引起的电池爆炸的可能性，BMS 420可配置成操作和管理电池。一般来讲，BMS 420可单独安装在大容量电池中且还可安装在电动车辆内。BMS 420可配置成监测由各种类型信息指示的电池状态。指示电池状态的信息可包括电池电压，电池温度，电池充电状态，电池的健康状态，气流，电流的输入/输出状态等。另外，BMS 420可配置成基于上述信息实施电池电力供应所需的计算，且连接至外部装置以经由通信(例如，控制器局域网通信等)发送各种类型的信息至外部装置或从外部装置接收各种类型的信息。虽然本发明的一个示例性实施例采用BMS作为用于管理和控制电池及用于开启和关闭主继电器的系统，但此类系统不限于BMS。
此外，BMS 420可配置成从HCU 430接收主继电器断开请求，然后关闭主继电器，或基于自我判断关闭主继电器且通知HCU 430或EMS 450主继电器的状态。例如，当电池达到过度充电状态时，BMS 420可配置成关闭主继电器且通知HCU 430或EMS 450主继电器状态(M/R断开，发动机可曲柄起动(Crankable))。
HCU 430在当混合动力车辆故障时所实施的跛行模式中可操作为主控制器，且可配置成发送和接收信号及信息从而实施MCU 410、EMS 450和TCU 440的协同控制。当HCU430从MCU 410接收发动机RPM限制信号时，HCU 430可配置成传输虚拟APS信号至TCU 440以实施升档，且因此降低发动机的RPM。
TCU 440可配置成实施对应于从HCU 430接收到的虚拟APS信号的升档。EMS 450可配置成从BMS 420接收主继电器是否处于关闭状态，从MCU 410接收发动机RPM限制信号，且当电动机的RPM超过第二阈值时切断用于驱动发动机的燃料供应以降低发动机的RPM。
图5为示出根据本发明的一个示例性实施例的控制方法中的第一阈值和第二阈值的曲线图。参考图5，实施车辆控制方法的协同控制根据电动机的RPM、第一阈值和第二阈值而变化。例如，第一阈值可为约4200RPM，而第二阈值可为约4700RPM。
当电动机的RPM大于第一阈值且小于第二阈值时，能够通过由TCU实施升档来操作电动机运行在比第一阈值低的RPM。然而，当电动机的RPM大于第二阈值时，TCU可配置成自动实施升档且EMS可配置成与由TCU实施升档分开单独地切断发动机的燃料供应，从而降低发动机的RPM。当即使当电动机的RPM达到比第二阈值小的第一阈值时实施升档，电动机RPM也大于第二阈值时，可能是在车辆中可用的最高档位实施跛行模式且因此不可能进一步升档的状况。
图6为示出根据本发明的一个示例性实施例的车辆控制方法中的加速器位置传感器(APS)信号的曲线图。参考图6，基于车辆的速度和APS信号，档位位置可变化。
TCU可配置成在正常驾驶模式(例如，不在跛行模式中)基于根据加速器踏板接合度的实际APS信号实施升档。然而，在跛行模式中，当TCU从HCU接收虚拟APS信号以及参考请求信号时，TCU可配置成基于虚拟APS信号实施换档。HCU可配置成传输比实际APS信号小的APS信号至TCU且因此操作TCU实施升档，且发动机的RPM可通过升档而降低。
根据上述示例性实施例的方法可实现为计算机可读程序且存储在计算机可读记录介质中，计算机可读记录介质可为ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储设备等的一种。另外，计算机可读记录介质可以载波(例如，通过互联网传输)的形式实现。
计算机可读记录介质分布到通过网络连接的计算机系统且可存储和实施为计算机以分布方式可读的代码。另外，实现上述方法的功能性程序、代码或代码片段可易于由示例性实施例所属领域中的程序员推导。
通过上面说明显而易见的，根据本发明的混合动力电动车辆的控制方法和装置具有以下效果。
第一，当混合动力电动车辆的电池的继电器关闭时，可仅调节发动机的RPM同时维持发动机的驱动状态，从而提供稳定跛行模式且因此阻止交通事故。
第二，由电动机生成的反电动势的强度可通过改变发动机的RPM调节，从而阻止电动机内逆变器的烧坏。
第三，可使用安装在常规车辆中的传感器信息只需改变逻辑即可，而不用安装附加部件，从而使成本减少。
对本领域技术人员显而易见的是在不偏离本发明的实质和范围的情况下可作出对本发明的修改和变型。因此，只要修改和变型在所附权利要求及其等同物的范围内，那么本发明旨在涵盖本发明的该修改和变型。

Claims (15)

1.一种混合动力车辆的控制方法，包括以下步骤：
当对电池的电力供应切断且所述混合动力车辆由发动机驱动时，通过控制器确定电动机的速度是否超过第一阈值；和
当所述速度超过所述第一阈值时，通过所述控制器将所述速度调节至所述第一阈值或更低，
其中，将所述速度调节至所述第一阈值或更低的步骤包括：当所述速度超过所述第一阈值时，通过响应比实际输入的第一加速器位置传感器APS值小的第二加速器位置传感器APS值来增加传动比，以将所述速度调节至所述第一阈值或更低。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其中确定所述电动机的速度是否超过所述第一阈值的步骤包括：当所述电池或功率电气部件故障时，通过关闭将电源连接到所述电池的继电器切断对电池的电力供应。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其中当所述电池或所述功率电气部件故障时通过关闭将电源连接到所述电池的继电器切断对电池的电力供应的步骤包括：当所述电动机的脉冲宽度调制PWM控制关闭时关闭所述继电器。
4.根据权利要求2所述的控制方法，其中当所述电池或所述功率电气部件故障时通过关闭将电源连接到所述电池的继电器切断对电池的电力供应的步骤包括：当所述电池达到过度充电状态时关闭所述继电器。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其中当所述速度超过所述第一阈值时增加所述传动比以将所述速度调节至所述第一阈值或更低的步骤包括：将变速器升档以增加所述传动比。
6.根据权利要求1所述的控制方法，还包括以下步骤：
当所述速度超过比所述第一阈值大的第二阈值时，通过所述控制器切断供应至所述发动机的燃料以将所述速度调节至所述第一阈值或更低。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其中所述电动机为连接至发动机轴带轮的混合起动发电机HSG。
8.一种混合动力车辆的控制方法，包括以下步骤：
当对电池的电力供应切断且所述混合动力车辆由发动机驱动时，通过控制器确定由电动机生成的反电动势是否超过第一阈值；和
当所述反电动势超过所述第一阈值时，通过所述控制器将所述反电动势调节至所述第一阈值或更低，
其中，所述反电动势调节包括：当所述反电动势超过所述第一阈值时，通过响应比实际输入的第一加速器位置传感器APS值小的第二加速器位置传感器APS值来增加传动比，以将所述反电动势调节至所述第一阈值或更低。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其中当对电池的电力供应切断且所述混合动力车辆由发动机驱动时确定由电动机生成的反电动势是否超过第一阈值的步骤包括：当所述电池或功率电气部件故障时通过关闭将电源连接至所述电池的继电器切断对电池的电力供应。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其中当所述反电动势超过所述第一阈值时增加传动比以将反电动势调节至所述第一阈值或更低的步骤包括：将变速器升档以增加传动比。
11.根据权利要求8所述的控制方法，还包括以下步骤：
当所述反电动势超过比所述第一阈值大的第二阈值时，通过所述控制器切断供应至所述发动机的燃料以将所述反电动势调节至所述第一阈值或更低。
12.一种混合动力车辆的控制方法，包括以下步骤：
通过控制器关闭设置在电动机和电池之间的主继电器；
当所述电动机的第一每分钟转速RPM超过第一阈值时，通过所述控制器实施升档；和
当所述第一RPM超过比所述第一阈值大的第二阈值时，通过所述控制器切断用于驱动发动机的燃料供应，
其中，当所述第一RPM超过所述第一阈值时实施升档的步骤包括：基于预定加速器位置传感器APS信号实施升档。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其中关闭所述主继电器的步骤包括：当所述电动机的脉冲宽度调制PWM控制关闭时关闭所述主继电器。
14.根据权利要求12所述的控制方法，其中关闭所述主继电器的步骤包括：当所述电池达到过度充电状态时关闭所述主继电器。
15.根据权利要求12所述的控制方法，其中所述电动机为连接至发动机轴带轮的混合起动发电机HSG。
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