DE102017110900A1 - Systeme und Verfahren für Motoranlasser beim Hybridfahrzeug - Google Patents

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Chandra S. Namuduri
Lei Hao
Suresh Gopalakrishnan
Thomas W. Nehl
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Abstract

Ein Fahrzeugantriebssystem enthält einen Motor und einen ersten Elektromotor, jeder selektiv zum Bereitstellen von Drehmoment für den Vortrieb des Fahrzeugs. Das Antriebssystem enthält auch einen zweiten Elektromotor gekoppelt mit dem Motor und konfiguriert zum Starten des Motors aus einem inaktiven Zustand. Eine Hochvolt-Batterie versorgt sowohl den ersten Elektromotor als auch den zweiten Elektromotor über einen Hochvolt-Bus. Das Fahrzeug enthält ferner eine Steuerung zur Ausgabe eines Befehls zum Starten des Motors mit Hilfe des zweiten Elektromotors in Reaktion auf einen Schwellwert der Beschleunigungsanforderung nach einem Zeitraum mit verminderter Beschleunigungsanforderung.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Motoranlasser und Steuerverfahren für das Hybridfahrzeug-Antriebssystem.
  • EINFÜHRUNG
  • Verbrennungsmotoren können einen elektrischen Anlasser am Motor haben, um eine Kurbelwelle zum Startvorgang zu drehen. Der elektrische Anlasser kann ein Elektromotor mit Kontaktbürsten sein, um Strom zwischen stationären Anschlüssen an einen Stator sowie bewegten Teilen eines Rotors zu leiten. Die physischen Kontakte können mit der Zeit verschleißen und zur Verschlechterung des Motors führen. Zusätzlich liefert ein Bürstenmotor nahe der oberen Grenze seines verfügbaren Geschwindigkeitsbereichs im Wesentlichen Null Drehmoment.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Fahrzeugantriebssystem enthält einen Motor und einen ersten Elektromotor, jeder selektiv zum Bereitstellen von Drehmoment für den Vortrieb des Fahrzeugs. Das Antriebssystem enthält auch einen zweiten Elektromotor gekoppelt mit dem Motor und konfiguriert zum Starten des Motors aus einem inaktiven Zustand. Ein Hochvolt-Batterie (z. B. größer als etwa 30 Volt) versorgt sowohl den ersten Elektromotor als auch den zweiten Elektromotor über einen Hochvolt-Bus. Das Fahrzeug enthält ferner eine Steuerung zur Ausgabe eines Befehls zum Starten des Motors mit Hilfe des zweiten Elektromotors in Reaktion auf einen Schwellwert der Beschleunigungsanforderung nach einem Zeitraum mit verminderter Beschleunigungsanforderung.
  • Ein Verfahren zur Zuweisung von Quellen für den Fahrzeugvortrieb enthält das Bereitstellen eines Antriebsstrangs mit einem Motor und einem ersten Elektromotor, um selektiv Fahrzeugvortrieb bereitzustellen. Das Verfahren enthält auch die Deaktivierung des Motors in Reaktion auf eine Beschleunigungsanforderung kleiner als ein vorbestimmter Abschalt-Schwellwert. Das Verfahren enthält weiter das Wiedereinschalten des Motors unter Verwendung eines zweiten über einen Hochvolt-Bus versorgten mit dem Motor verbundenen Elektromotors in Reaktion darauf, dass die Beschleunigungsanforderung auf mehr als einen vorbestimmten Schwellwert für den Neustart ansteigt.
  • Ein Fahrzeugantriebssystem enthält eine Hochvolt-Energiequelle und einen Elektromotor, der wahlweise das Fahrzeug mit Energie aus der Hochvolt-Energiequelle antreiben kann. Das Fahrzeug enthält auch einen Motor, der wahlweise das Fahrzeug antreiben kann. Ein bürstenloser Permanentmagnet-Motor wird durch die Hochvolt-Energiequelle versorgt und ist so konfiguriert, um selektiv mit dem Motor zu koppeln und den Motor vom deaktivierten Zustand aus neu zu starten. Das Fahrzeug enthält ferner eine Steuerung zum Deaktivieren des Motors in Reaktion auf eine Beschleunigungsanforderung kleiner als ein erster Schwellenwert. Die Steuerung ist auch programmiert, um den bürstenlosen Permanentmagnet-Motor in Reaktion auf eine Beschleunigungsanforderung größer als ein zweiter Schwellwert zu betreiben, während der Motor in einen deaktivierten Zustand ist. Die Steuerung ist ferner so programmiert, um eine Geschwindigkeit des bürstenlosen Permanentmagnet-Motors mit einer Motorgeschwindigkeit zu synchronisieren und den bürstenlosen Permanentmagnet-Motor zum Neustart des Motors einzusetzen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Systemschema eines Hybridfahrzeug-Antriebssystems.
  • 2 ist ein Diagramm der Motor-Kurbelwellenleistung.
  • 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens der Drehmoment-Zuordnung für ein Hybridfahrzeug-Antriebssystem.
  • 4 ist ein Diagramm der Ausgangsleistung des Elektromotors.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Folglich sind die offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die verschiedenen Arten und Weisen der Nutzung der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Wie Fachleute verstehen, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Beliebige Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen erwünscht sein.
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Fahrzeug 10 vorgesehen. Beispielsweise ist Fahrzeug 10 ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) mit einem Antriebsstrang mit einer Benzin-Antriebsquelle und einer elektrischen Antriebsquelle. Entweder eine oder beide Antriebsquellen können selektiv aktiviert werden und basierend auf den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs für Vortrieb sorgen. Der Verbrennungsmotor 12 arbeitet als Benzin-Antriebsquelle und überträgt Drehmoment auf eine Welle 14. Der Motor 12 kann eine Vielzahl von Zylindern zum Erzeugen von Leistung aus der Verbrennung eines Kraftstoffs haben, um eine Drehung der Welle 14 zu bewirken. Entlang der Welle 14 können eine oder mehrere Entkopplungseinrichtungen enthalten sein, um die Ausgangsleistung des Motors 12 von den verbleibenden Abschnitten des Antriebsstrangs zu entkoppeln. Eine Kupplung 16 ist vorgesehen, um eine teilweise oder vollständige Drehmoment-Entkopplung des Motors 12 zu ermöglichen. In einem Beispiel ist Kupplung 16 eine Reibungskupplung mit einer Vielzahl von Reibungsplatten, die mindestens teilweise zur Übertragung von Drehmoment eingreifen, wenn die Kupplung geschlossen ist, und bei geöffneter Kupplung getrennt sind und den Drehmomentfluss zwischen den nachgelagerten Abschnitten des Antriebsstrangs und dem Motor 12 isolieren.
  • Es kann auch ein Drehmomentwandler 18 enthalten sein und für eine fließende Kupplung zwischen dem Ausgang des Motors 12 und nachgelagerten Bereichen des Antriebssystems sorgen. Der Drehmomentwandler 18 arbeitet, um die Drehmomentübertragung vom Motor auf den Antriebsstrang glatt hochzufahren. Der Drehmomentwandler ermöglicht auch eine Entkopplung, sodass der Motor bei niedriger Drehzahl ohne Vortrieb des Fahrzeugs weiterbetrieben werden kann (z. B. wie stationäre Leerlaufbedingungen).
  • Ein erster Elektromotor 20 arbeitet als elektrische Antriebsquelle und wird von einer Hochvolt-Traktionsbatterie 22 versorgt. Im Allgemeinen ist eine Hochvolt-Batterie eine mit einer Betriebsspannung größer als 30 Volt aber weniger als 60 Volt. In einem Beispiel ist die Traktionsbatterie 22 eine Lithium-Ionen-Hochvoltbatterie mit einer Nennspannung von 48 Volt. Der Hochvolt-Gleichstrom wird vor der Lieferung an den ersten Elektromotor 20 durch einen Inverter 24 konditioniert. Der Inverter 24 enthält mehrere Schalter und eine Steuerschaltung, die den Gleichstrom in dreiphasigen Wechselstrom zum Antrieb des Elektromotors umwandelt.
  • Der erste Elektromotor 20 weist mehrere Betriebsarten je nach Richtung des Kraftflusses auf. In einer Motorbetriebsart ermöglicht der gelieferte Strom von der Hochvolt-Batterie 22 dem Motor, Drehmoment auf die Welle 26 auszugeben. Das Abtriebsdrehmoment kann dann durch ein stufenloses Getriebe 28 zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses vor der Lieferung an einen endgültigen Antriebsmechanismus 30 übertragen werden. In einem Beispiel ist der endgültige Antriebsmechanismus 30 ein Differentialgetriebe, um Drehmoment an eine oder mehrere Seitenwellen 32 zu verteilen, die mit Rädern 34 verbunden sind. Der erste Elektromotor 20 kann entweder dem Getriebe 28 vorgelagert, dem Getriebe 28 nachgelagert oder innerhalb eines Gehäuses des Getriebes 28 integriert sein.
  • Der erste Elektromotor 20 arbeitet auch in einem Generator-Modus, um Drehbewegung in Strom umzuwandeln und in der Hochvolt-Batterie 22 zu speichern. Wenn sich das Fahrzeug bewegt, egal ob per Motor angetrieben oder durch Schub aus seiner eigenen Trägheit, dreht die Drehung der Welle 26 einen Anker oder Rotor (nicht dargestellt) des ersten Elektromotors 20. Die Bewegung bewirkt ein elektromagnetisches Feld zum Erzeugen von Wechselstrom, der durch den Inverter 24 zur Umwandlung in Gleichstrom fließt. Der Gleichstrom kann dann zur Hochvolt-Batterie 22 geführt werden und die gespeicherte Ladung in der Batterie auffüllen. Ein uni- bzw. bidirektionaler DC-DC-Wandler 42 dient zur Aufladung einer Niedervolt (z. B. 12 Volt) Batterie 44 und zur Versorgung der Niedervolt-Lasten 46 wie den herkömmlichen 12 Volt Lasten. Wenn ein bidirektionaler DC-DC-Wandler 42 verwendet wird, kann die Hochvolt-Batterie 22 von der Niedervolt-Batterie aus gestartet werden.
  • Die verschiedenen hier erörterten Komponenten des Antriebssystems können von einer oder mehreren zugeordneten Steuerung(en) reguliert und überwacht werden. Die Steuerung 36, obwohl schematisch als einzelne Steuerung dargestellt, kann als eine Steuerung oder als ein System von zusammen wirkenden Steuerungen zur kollektiven Verwaltung des Antriebssystems umgesetzt werden. Mehrere Steuermodule können über einen seriellen Bus (z. B. ein CAN (Controller Area Network)) oder über separate Leiter verbunden sein. Die Steuerung 36 enthält einen oder mehrere digitale Computer, die jeweils einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), einen Hochgeschwindigkeits-Taktgeber, eine Analog-Digital-(A/D) und eine Digital-Analog-Schaltung (D/A) sowie Ein-/Ausgabeschaltungen und Geräte (I/O) sowie eine entsprechende Signalaufbereitung und Puffer-Schaltung aufweisen. Die Steuerung 36 kann auch eine Anzahl von Algorithmen oder vom Computer ausführbaren Anweisungen speichern, die nötig sind, um Befehle zum Ausführen von Aktionen gemäß der vorliegenden Offenbarung zu erteilen.
  • Die Steuerung 36 ist so programmiert, um den Betrieb der verschiedenen Antriebssystemkomponenten zu überwachen und zu koordinieren. Die Steuerung 36 steht in Verbindung mit dem Motor 12 und empfängt Signale mindestens zu Motordrehzahl, Temperatur sowie anderen Motorbetriebsbedingungen. Die Steuerung 36 steht auch in Verbindung mit dem ersten Elektromotor 20 und empfängt Signale zu Motordrehzahl, Drehmoment und Stromaufnahme. Die Steuerung kann auch in Verbindung mit Batterie 22 stehen und Signale empfangen, die bezeichnend sind für mindestens den Batterieladezustand (SOC), Temperatur und Stromaufnahme. Der Steuerung empfängt ferner Signale bezüglich der Schaltungsspannung über den Hochvolt-Bus. Die Steuerung 36 kann weiterhin in Verbindung mit einem oder mehreren Sensoren an einem Fahrereingabe-Pedal 38 stehen, um Signale zur Pedalstellung zu empfangen, welche die Beschleunigungsanforderung des Fahrers angeben. Das Fahrereingabe-Pedal 38 kann ein Gaspedal und/oder ein Bremspedal umfassen. In alternativen Ausführungsformen wie einem selbstfahrenden autonomen Fahrzeug kann die Beschleunigungsanforderung durch einen entweder bordeigenen oder außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Computer ohne Fahrer-Wechselwirkung bestimmt werden.
  • Wie oben erwähnt, können entweder einer oder beide der Motoren 12 und der erste Elektromotor 20 zu einem bestimmten Zeitpunkt betrieben werden, mindestens basierend auf den Antriebsanforderungen des Fahrzeugs. Bei einer hohen Drehmomentanforderung kann die Steuerung 36 beide Motoren 12 und den ersten Elektromotor 20 aktivieren, sodass jeder ein Ausgabe-Drehmoment beiträgt, die in Kombination das Fahrzeug 10 antreiben.
  • Bei bestimmten mittleren Drehmomentanforderungen arbeitet der Motor effizient und kann als alleinige Antriebsquelle verwendet werden. Beispielsweise während Autobahnfahrt mit einer im Allgemeinen konstanten Geschwindigkeit kann der erste Elektromotor 20 deaktiviert werden, sodass nur der Motor 12 für das Antriebsdrehmoment sorgt.
  • Bei anderen Beispielbedingungen kann der Motor 12 deaktiviert werden, sodass nur der Elektromotor 20 das Antriebsdrehmoment bereitstellt. Die Kupplung 16 kann geöffnet werden zur Entkopplung der Welle 14 von den nachgelagerten Abschnitten des Antriebsstrangs. Insbesondere beim Dahinrollen des Fahrzeugs, wenn ein Fahrer das Fahrzeug unter seiner eigenen Trägheit verzögern lässt, kann der Motor deaktiviert und im Generatorbetrieb zur Energierückgewinnung betrieben werden. Zusätzlich kann die Motordeaktivierung bei einem temporären Fahrzeugstillstand wie an einer Ampel wünschenswert sein. Anstatt den Motor im Leerlauf zu lassen, kann der Kraftstoffverbrauch durch Deaktivieren des Motors beim Stillstand des Fahrzeugs reduziert werden. In beiden Beispielen kann ein schneller Neustart des Motors in Reaktion auf eine nachfolgende Erhöhung der Antriebsanforderung günstig sein. Ein sofortiger Motorstart kann Rauheit und/oder Latenzzeit bei der vom Fahrer wahrgenommenen Leistungsabgabe vermeiden.
  • Fahrzeug 10 enthält einen zweiten Elektromotor 40, der selektiv an den Motor 12 gekoppelt ist. Der zweite Elektromotor 40 arbeitet als Anlassermotor und führt bei Eingriff mit dem Motor zu einem Verbrennungszyklus und dreht einen Kurbelabschnitt des Motors, um einen Kaltstart oder Neustart zu erleichtern. Der zweite Elektromotor 40 kann durch eine mechanische Verbindung mit einem Schwungrad-Abschnitt des Motors verbunden sein, um Drehmoment zum Starten des Motors auf die Kurbelwelle zu übertragen. In einem anderen Beispiel kann der zweite Elektromotor 40 durch eine mechanische Verbindung per Zahnriemen mit einer Kurbelriemenscheibe verbunden sein, um Drehmoment auf die Kurbelwelle des Motors zu übertragen. Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist die Steuerung 36 so programmiert, um einen Befehl zum Starten des Motors 12 unter Verwendung des zweiten Elektromotors 40 in Reaktion auf eine Beschleunigungsanforderung nach einem Zeitraum geringer Beschleunigungsanforderung zu geben.
  • Der zweite Elektromotor 40 kann durch ein gleitendes Ritzelrad innerhalb eines Elektromotorgehäuses selektiv am Motor eingreifen. Ein erster Magnetschalter kann so angeordnet sein, um das Ritzelrad zur Drehmomentübertragung von einer ersten ausgerückten Position in eine zweite Position in mechanischer Verbindung mit der Motor-Kurbelwelle zu bringen. Wie oben diskutiert, kann es unterschiedliche Konfigurationen von Zwischenkomponenten, Einstellungen vom Übersetzungsverhältnis und/oder geometrische Anpassungen aufgrund von Randbedingungen des Antriebsstrangs geben. Der erste Magnetschalter kann ein Signal empfangen, um das Ritzelrad einzurücken, sobald der Elektromotor eine geeignete Geschwindigkeit für eine reibungslose Drehmomentübertragung zum Starten des Motors hat.
  • Wenn der Motor wieder gestartet wird, kann er von im Wesentlichen Drehzahl Null oder von einer wesentlich geringeren Geschwindigkeit als der Drehzahl der nachgelagerten Komponenten des Antriebsstrangs wie dem ersten Elektromotor 20 neu gestartet werden. Die Steuerung 36 kann nach dem anfänglichen Neustart des Motors 12 eine Verzögerung einfügen, damit die Motordrehzahl vor dem Schließen der Kupplung 16 bis innerhalb eines vorbestimmten Bereichs der Systemgeschwindigkeit ansteigen kann. Die Reduzierung der Differenz zwischen Motordrehzahl und Geschwindigkeit der nachgeschalteten Bauteile verbessert die Glätte des Einkuppelns der Kupplung 16 und verringert den von Insassen empfundenen NVH beim Motorneustart. Diese Verzögerung kann jedoch zu einer wahrnehmbaren Zeitdifferenz bei der Lieferung des geforderten Antriebsdrehmoments durch den Motor führen.
  • Einige Antriebsstrangsysteme können ein Bürstenkontaktmodell des Anlassermotors in Verbindung zum Motor enthalten, um die Anlasserfunktion zu erfüllen. Der Anlassermotor wird üblicherweise von einer Niedervolt-Batterie über einen Niedervolt-Bus versorgt. Er kann beispielsweise von der Niedervolt-Batterie 42 oder einer zusätzlichen Niedervolt-Energiequelle versorgt werden. Konventionelle Niedervolt-Batterien weisen typischerweise eine Nennspannung von etwa 12 Volt und allgemein weniger als 18 Volt auf. Niedervolt-Lasten 46 wie Fahrzeug-Zubehör werden häufig über den gleichen Niedervolt-Bus betrieben.
  • Es kann unerwünscht sein, einen Bürstenkontakt-Anlassermotor fortwährend mit der Stromquelle verbunden zu halten. Daher enthalten Bürstenkontakt-Anlassersysteme häufig einen zweiten Magnetschalter zur Herstellung einer mechanischen Verbindung mit einem elektrischen Anschluss, um Strom bereitzustellen. Wenn der Start des Motors gewünscht ist, müssen der erste und zweite Magnetschalter beide betätigt werden. In vielen Fällen muss die Betätigung nacheinander erfolgen. So kann beispielsweise der zweite Magnetschalter betätigt werden, um Strom zum Anlassermotor zum Aufbau der Drehzahl zu liefern. Dann kann der erste Magnetschalter betätigt werden, um mechanisch den Ausgang des Anlassermotors mit dem Motor zu verbinden und so den Startvorgang zu erleichtern. Solch eine aufeinanderfolgende Betätigung mehrerer Magnetschalter zum Betrieb des Anlassermotors kann zu einer unerwünschten Zeitverzögerung für einen Motorneustart beitragen.
  • Wenn der Motor gestartet wird, wird durch die Last des Anlassermotors ein temporärer Spannungsabfall verursacht. Ein Insasse kann bestimmte Symptome wie Helligkeitsschwankungen der Beleuchtung oder temporär verminderte Funktion anderen elektrisch betriebenen Zubehörs aufgrund des Spannungsabfalls wahrnehmen. Zur Vermeidung solcher unerwünschten Symptome können Ausgleichsmittel verwendet werden, die aber Nachteile aufweisen können. So kann beispielsweise ein zusätzlicher DC-DC Boost-Wandler bereitgestellt werden, um die Spannung vorübergehend zu erhöhen und potenzielle Symptome infolge des Spannungsabfalls durch den Anlassermotor zu überdecken. Alternativ kann eine zweite Energiequelle ergänzend zur Batterie bereitgestellt werden und einen Spannungsabfall kompensieren. Jedes obige Beispiel eines Ausgleichsmittels für einen Spannungsabfall kann Kosten, Gewicht und Komplexität des Antriebssystems erhöhen.
  • Der Bürstenkontakttyp des Motors kann auch grundsätzlich beim Zeitbedarf zum Starten des Motors begrenzt sein. Bezüglich der Konstruktion des Bürstenkontaktmotors erhöhen die Wicklungen am Rotor die Größe und Masse des Rotors. Die zusätzliche Drehträgheit des Rotors kann zu einer höheren Zeitdauer bis zum Erreichen einer gewünschten Drehgeschwindigkeit aus der Ruhe herausführen. Dies erhöht die Dauer des Motorneustarts und kann anschließend die Reaktionsfähigkeit des Antriebssystems begrenzen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der zweite Elektromotor 40 ein bürstenloser Dauermagnet-Gleichstrommotor in Verbindung mit dem Motor 12, um ein Startdrehmoment zum Neustart des Motors 12 bereitzustellen. Der zweite Elektromotor 40 wird durch die Hochvolt-Traktionsbatterie 22 über den Hochvolt-Bus versorgt. Der Hochvolt-Betrieb des zweiten Elektromotors 40 sorgt für einen schnellen Motorneustart, der beispielsweise nach der Motor-Deaktivierung im Schubbetrieb eine rasche Beschleunigung ermöglicht.
  • Der Betrieb des zweiten Elektromotors 40 über den Hochvolt-Bus beseitigt die Notwendigkeit eines Boost-Wandlers zur Stabilisierung der Spannung aufgrund des Leistungsbedarfs. Der zweite Elektromotor wird von derselben Energiequelle wie der Fahrmotor oder erste Elektromotor 20 versorgt. Die Verwendung einer einzigen Hochvolt-Energiequelle vermeidet auch die Notwendigkeit einer zusätzlichen Energiequelle, um den durch den Anlasserbetrieb verursachten Spannungsabfall zu mindern. Durch den Betrieb des zweiten Elektromotors über den separaten Hochvolt-Bus kann weiterhin eine elektrische Isolierung zwischen der Motor-Anlasserfunktion und anderen Fahrzeugzubehörfunktionen erreicht werden.
  • Der bürstenlose Elektromotor kann ein beliebiger aus den bekannten Arten von Motoren sein wie beispielsweise ein Oberflächen-Permanentmagnet-Motor, eine eingebettete Dauermagnetmaschine, ein Drag-Cup-Induktionsmotor oder ein geschalteter Reluktanzmotor. Bürstenlose Motoren bieten den zusätzlichen Vorteil erhöhter Lebensdauer durch die Beseitigung des physikalischen Verschleißes vom Kontakt der Bürsten am Kommutator. Weiterhin kann ein elektronisch kommutierter Elektromotor gegenüber einem Bürstenmotor die Motordrehzahl präziser steuern. In einigen Beispielen kann der zweite Elektromotor mit einer Feldschwächungs-Steuerstrategie betrieben werden, um die Steuerung der Leistungsabgabe weiter zu verbessern. Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist die Ausgangsdrehzahl des zweiten Elektromotors mit der Motordrehzahl synchronisiert, um Geräusch, Schwingungen und Rauheit (NVH) zu verringern, die beim Neustart auftreten können.
  • Der bürstenlose Elektromotor 40 kann auch mindestens einen integrierten Schaltkreis mit einer programmierten Steuerlogik zur Ausführung der elektronischen Kommutierung enthalten im Gegensatz zu den physikalischen Kontakten, die in einem Bürstenmotor eingesetzt werden. Die elektronische Kommutierung kann durch mehrere Halbleiterschalter (z. B. MOSFET, IGBT-Transistoren) in einem Gehäuse des Elektromotors erfolgen. Die Schalter sind unabhängig und selektiv mit der Hochvolt-Energiequelle verbindbar. Mehrere Schritte einer Kommutierungs-Sequenz werden durch Aktivieren der Schalter in einer Abfolge erreicht, um ein rotierendes Magnetfeld innerhalb des Elektromotors zu erzeugen. Basierend auf der Auswahl bestimmter Schalter und der Rate der Betätigung können Drehzahl und das Ausgangsdrehmoment des Motors genau gesteuert werden. Auf diese Weise ist kein separater Wechselrichter nötig, um Gleichstrom von der Hochvolt-Batterie 22 in dreiphasigen Wechselstrom zum Antrieb des Elektromotors 40 zu wandeln. Der Elektromotor 40 kann auch interne Sensoren (z. B. Halleffekt-Sensoren) zum Erfassen der Position und Geschwindigkeit des Motors enthalten. Diese Positions-Rückmeldung kann als Eingabe für die Steuerlogik verwendet werden, um die Betätigung der Halbleiterschalter zu beeinflussen. Die integrierte Schaltung sorgt für die elektronische Kommutierung der Halbleiterschalter in Verbindung mit den Rotorpositionssensoren, um Gleichstrom von der Hochvolt-Stromquelle in Wechselstrom zum Antrieb des bürstenlosen Permanentmagnet-Motors umzuwandeln. Die Steuerlogik kann auch Schutz vor unerwünschten Motorzuständen wie Überstrom, Kurzschluss und thermischer Überhitzung enthalten. Die integrierte Schaltung kann zusätzlich zur Ausführung einer Steuermaßnahme in Reaktion auf die Erkennung von einem oder mehreren Fehlerzuständen des Motors programmiert sein.
  • Die oben erörterte integrierte Schaltung kann die Notwendigkeit für einen speziellen Magnetschalter zum Herstellen und Trennen der elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Elektromotor und der Stromquelle beseitigen. Die internen Halbleiterschalter können verwendet werden, um den Elektromotor ohne mechanische Betätigung eines Magnetschalters elektrisch von der Energiequelle zu isolieren. Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist der Anlasser-Elektromotor mit einem einzelnen Magnetschalter-Stellglied versehen, um selektiv den zweiten Elektromotor mit dem Motor zu koppeln, und der zweite Elektromotor ist über die Halbleiterschalter mit der Hochvolt-Batterie verbunden. Es ist kein Magnetschalter vorgesehen, um eine elektrische Verbindung mit der Energiequelle herzustellen.
  • Durch Verwendung eines bürstenlosen Elektromotors wird die Trägheit des Rotors erheblich reduziert. Die Wicklungen befinden sind am Stator, wodurch die Masse des Rotors verringert wird. So kann beispielsweise ein mittlerer Abschnitt des Rotors hohl ausgeführt sein, um die Masse zu verringern. Weiterhin können Permanentmagneten des Rotors relativ zu einer Außenfläche des Rotors eingesetzt sein, um die Magneten näher an die Drehachse des Rotors zu positionieren. In einem Beispiel kann der bürstenlose Elektromotor einen Trägheitswert von etwa 1,205 × 10–4 kg-m2 haben. Die Kombination der verringerten Trägheit des Elektromotors mit der Hochvolt-Energiequelle ermöglicht ein schnelleres Starten des Elektromotors und somit einen schnelleren Motorneustart.
  • Unter Bezugnahme auf 2 zeigt Diagramm 200 die Motor-Kurbelwellenleistung während einer Anfangsphase eines Neustarts bei Verwendung unterschiedlicher Arten von Anlasser-Konfigurationen. Die horizontale Achse 202 zeigt die Zeit und die vertikale Achse 204 stellt die Motordrehzahl dar. Die Kurve 206 stellt einen Motorstart angetrieben durch einen konventionellen Bürsten-Kommutator-Anlassermotor über einen Niedervolt-Bus dar. Im vorliegenden Beispiel ist der Motor ein 1,8 kW Bürstenmotor, der über einen 12 Volt Bus versorgt wird. Die Kurve 208 stellt einen Motorneustart angetrieben durch einen bürstenlosen Permanentmagnet-Elektromotor über einen Hochvolt-Bus dar. Im Beispiel der Kurve 208 enthält der bürstenlose Permanentmagnet-Elektromotor 24 Drahtwindungen auf jedem Abschnitt des Stators, wobei der Elektromotor über einen 40 Volt Bus versorgt wird. Beide Systeme sind für einen Startvorgang dargestellt, der von einem inaktiven Zustand in Ruhe ausgelöst wird. Zum Beispiel erfolgt die erste volle Kompression des Motors etwa zum Zeitpunkt T2 für den herkömmlichen Anlasser der Kurve 206. Im Vergleich dazu erfolgt die erste volle Kompression des Motors etwa bei Zeitpunkt T1 für ein Startbeispiel der Kurve 208 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Im Vergleichsbeispiel in Diagramm 200, worin die Zeitschritte ungefähr 100 Millisekunden sind, kann die Zeitverbesserung ∆T mit etwa 200 Millisekunden gesehen werden. Während bestimmte Parameter als Beispiel angegeben sind, sollte klar sein, dass Aspekte der vorliegenden Offenbarung über einen Bereich von Motorspezifikationen zur Verbesserung des Reaktionsverhaltens bei Motorneustarts und der Lebensdauer vom Anlasser wirken und zudem unerwünschte Symptome eines Spannungsabfalls vermeiden, der bei einem Motorneustart am Niedervolt-Bus auftritt.
  • Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Verfahren 300 der Zuordnung von Antriebsquellen in einem Hybridfahrzeugsystem vorgestellt. Das Hybridfahrzeug hat einen Antriebsstrang mit einem Motor und einem ersten Elektromotor, der selektiv für den Fahrzeugvortrieb sorgt. Bei Schritt 302 enthält das Verfahren das Bestimmen, ob das Fahrzeug stillsteht mit einer Geschwindigkeit Null mit getretenem Bremspedal. Wenn das Fahrzeug bei Schritt 302 nicht im Stillstand ist, enthält das Verfahren bei Schritt 304 das Bestimmen, ob das Fahrzeug in der Bewegung im Schubbetrieb ist und Null Beschleunigung anfordert. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können beide Schritte 302 und 304 die Erfassung einer Beschleunigungsanforderung von im Wesentlichen Null enthalten. Wenn bei einem Schritt die Beschleunigungsanforderung Null erkannt wird (d. h., Fahrzeugstillstand bei Schritt 302 oder Schubbetrieb bei Schritt 304), enthält das Verfahren die Deaktivierung des Motors bei Schritt 306.
  • Alternativ kann das Verfahren die Deaktivierung des Motors unter anderen Betriebsbedingungen enthalten. Wenn das Fahrzeug bei Schritt 304 nicht im Schubbetrieb ist, enthält das Verfahren die Erkennung, ob die Beschleunigungsanforderung geringer als ein vorgegebener Abschalt-Schwellwert ist SABSCHALT. Wenn die Beschleunigungsanforderung ausreichend gering ist, enthält das Verfahren die Deaktivierung des Motors bei Schritt 306. Die geringe Beschleunigungsanforderung kann durch einen elektrischen Antrieb wie einen Elektromotor als Fahrmotor erfüllt werden.
  • Sobald der Motor bei Schritt 306 deaktiviert wird, enthält das Verfahren bei Schritt 310 die weitere Überwachung hinsichtlich Änderungen der Beschleunigungsanforderung, die für einen Neustart des Motors ausreichend sind. Wenn die Beschleunigungsanforderung bei Schritt 310 größer als ein vorbestimmter Neustart-Schwellenwert SNEUSTART ist, enthält das Verfahren bei Schritt 312 das Aktivieren eines Elektromotors, der als Anlassermotor arbeitet. Wie oben diskutiert, wird der Elektromotor aktiviert oder durch eine Hochvolt-Batterie über einen Hochvolt-Bus versorgt. In einem Beispiel ist der Neustart-Schwellenwert SNEUSTART größer als der Abschalt-Schwellwert, SABSCHALT um Hysterese-Effekte zu vermeiden, wodurch übermäßiges Ein-Aus-Schalten des Motors vermieden wird, wenn die Beschleunigungsanforderung in der Nähe eines Schwellwertes schwankt.
  • Wie oben diskutiert, kann der Motor bei Bedingungen eines rollenden Fahrzeugs deaktiviert werden. Daher dreht der Motor nach der Deaktivierung eine Zeit lang weiter. Wenn die Beschleunigungsanforderung zunimmt, kann ein Neustart veranlasst werden, während sich der Motor noch dreht. Zur Vermeidung unnötiger NVH im Zusammenhang mit dem Motorneustart wird bei Schritt 314 die Drehzahl des Anlasser-Elektromotors entsprechend der Motorgeschwindigkeit synchronisiert, bevor der Anlasser zum Neustart des Motors eingreift.
  • Sobald die Drehzahl des Anlasser-Elektromotors synchron zur Motordrehzahl ist, enthält das Verfahren bei Schritt 316 das Eingreifen des Anlassers beim Motor zum Neustart des Motors. Das Verfahren enthält weiter die weiterführende Überwachung der verschiedenen Fahrzeugbetriebsparameter für Bedingungen, welche die zusätzliche Motor-Deaktivierung wie oben erörtert erfordern könnten.
  • Unter Bezugnahme auf 4 zeigt ein Diagramm 500 die Ausgabe eines Paars von Elektromotoren gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Die horizontale Achse 502 stellt die Drehzahl in Umdrehungen pro Minute (U/min) dar. Die linke vertikale Achse 504 stellt das Ausgabedrehmoment der Elektromotoren in Newtonmeter (Nm) dar. Die rechte vertikale Achse 506 stellt die Ausgabeleistung der Elektromotoren in Watt dar. Drehmoment und Leistung sind jeweils für sowohl einen Bürstenmotor als auch einen bürstenlosen Permanentmagnet-Motor gemäß bestimmter oben erörterter Aspekte dargestellt. Die Kurve 508 stellt ein Profil des Ausgangsdrehmoments für einen Bürstenmotor dar. Die Kurve 510 stellt ein Profil des Ausgangsdrehmoments für einen bürstenlosen Elektromotor dar. Man erkennt durch Vergleich, dass Aspekte der vorliegenden Offenbarung einen größeren Bereich mit relativ konstantem Ausgangsdrehmoment bereitstellen. So kann beispielsweise die bürstenlose Motorkonfiguration zwischen etwa 0 und 7000 U/min ein relativ konstantes Drehmoment von etwa 6,7 Nm ausgeben. Im Gegensatz dazu ist das Profil des Bürstenmotors im Allgemeinen linear in diesem Bereich mit negativer Steigung und im unteren Drehzahlbereich hat der Ausgang wesentlich weniger Drehmoment. Weiterhin erkennt man, dass das Ausgangsdrehmoment des Bürstenmotors in der dargestellten Kurve 508 bei etwa 12.500 U/min auf null sinkt, während das Ausgangsdrehmoment der bürstenlosen Konfiguration in der Kurve 510 ein höheres Ausgangsdrehmoment im Bereich höherer Drehzahlen bietet. Beispielsweise bietet der Elektromotor gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung Ausgangswerte von etwa 2,5 Nm bis hin zu 16.000 U/min.
  • Die Leistungsabgabe ist gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung auch wesentlich verbessert. Die Kurve 512 stellt ein Profil der Leistungsabgabe für einen Bürstenmotor dar und Kurve 514 für einen eingesetzten bürstenlosen Elektromotor gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Man erkennt durch Vergleich der Kurven 512 und 514, dass der bürstenlose Elektromotor in der Lage ist, höhere Ausgangsleistungen zu liefern, beispielsweise um 4.500 Watt. Zusätzlich sinkt die Leistungsabgabe des Bürstenmotors bei etwa 12.500 U/min auf null, während vom bürstenlosen Elektromotor bei wesentlich höheren Geschwindigkeiten eine relativ konstante Leistung abgegeben werden kann. Beispielsweise ist der bürstenlose Elektromotor in der Lage, etwa 4.200 Watt bis hin zu 16.000 U/min zu liefern. Der breitere konstant arbeitende Ausgang des bürstenlosen Elektromotors sowie die höhere Spitzenleistung dienen dazu, einen schneller reagierenden Motorstart im Vergleich zu einem konventionellen Bürstenmotor-Anlasser zu erreichen.
  • Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können von einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, der jede vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann, bereitgestellt und/oder implementiert werden. Desgleichen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten oder ausführbare Anweisungen durch eine Steuerung oder einen Computer in vielfältiger Weise gespeichert werden, darunter ohne Einschränkung die dauerhafte Speicherung auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie einem ROM, und als änderbare Information auf beschreibbaren Speichermedien wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM sowie anderen magnetischen und optischen Medien. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise mit geeigneten Hardwarekomponenten, wie beispielsweise anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware, Software und Firmwarekomponenten verkörpert werden.
  • Während exemplarische Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen herbeigeführt werden. Vielmehr dienen die in der Spezifikation verwendeten Worte der Beschreibung und nicht der Beschränkung und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt zu sein, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass ein oder mehrere Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Eigenschaften können beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit, usw. Als solches liegen Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert im Vergleich zu anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere Merkmale beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims (10)

  1. Fahrzeugantriebssystem, umfassend: einen Motor und einen ersten Elektromotor, jeder selektiv zum Bereitstellen von Drehmoment für den Vortrieb des Fahrzeugs; einen zweiten Elektromotor gekoppelt mit dem Motor und konfiguriert zum Starten des Motors aus einem inaktiven Zustand; eine Hochvolt-Batterie versorgt sowohl den ersten Elektromotor als auch den zweiten Elektromotor über einen Hochvolt-Bus; und eine programmierte Steuerung zur Ausgabe eines Befehls zum Starten des Motors mit Hilfe des zweiten Elektromotors in Reaktion auf einen Schwellwert der Beschleunigungsanforderung nach einem Zeitraum mit verminderter Beschleunigungsanforderung.
  2. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, wobei der zweite Elektromotor ein bürstenloser Permanentmagnet-Motor ist mit einer integrierten Schaltung für die elektronische Kommutierung der Halbleiterschalter in Verbindung mit einem Rotorpositionssensor, um Gleichstrom von der Hochvolt-Stromquelle in Wechselstrom zum Antrieb des bürstenlosen Permanentmagnet-Motors umzuwandeln.
  3. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, worin der zweite Elektromotor ein bürstenloser Permanentmagnet-Motor mit einem einzelnen Magnetschalter-Stellglied zum selektiven Kuppeln des bürstenlosen Permanentmagnet-Motors mit dem Motor ist und der bürstenlose Permanentmagnet-Motor über Halbleiterschalter mit der Hochvolt-Energiequelle verbunden ist.
  4. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, worin der Hochvolt-Bus mit etwa 48 Volt versorgt ist.
  5. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Niedervolt-Batterie mindestens zur Versorgung des Fahrzeugzubehörs über einen Niedervolt-Bus.
  6. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, worin die Steuerung außerdem programmiert ist zum Deaktivieren des Motors in Reaktion auf einen Schubbetrieb mit im Wesentlichen Null Beschleunigungsanforderung während der Bewegung des Fahrzeugs.
  7. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, worin die Steuerung außerdem programmiert ist zum Deaktivieren des Motors in Reaktion auf einen Stillstand mit entsprechend im Wesentlichen Null Beschleunigungsanforderung
  8. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, worin der zweite Elektromotor mit einem einzelnen Magnetschalter-Stellglied versehen ist, um selektiv den zweiten Elektromotor mit dem Motor zu koppeln, und der zweite Elektromotor ist über die Halbleiterschalter mit der Hochvolt-Batterie verbunden.
  9. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, worin die Steuerung ferner zum Synchronisieren einer Drehzahl des zweiten Elektromotors mit einer Motordrehzahl während eines Motorneustarts programmiert ist.
  10. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, worin die Steuerung ferner programmiert ist, den Motor unter Verwendung des zweiten Elektromotors gekoppelt mit dem Motor zu reaktivieren in Reaktion darauf, dass die Beschleunigungsanforderung über einen vorgegebenen Schwellenwert für den Neustart ansteigt.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10505415B2 (en) 2016-05-19 2019-12-10 GM Global Technology Operations LLC Permanent magnet electric machine
US10293804B2 (en) * 2016-05-19 2019-05-21 GM Global Technology Operations LLC Hybrid vehicle engine starter systems and methods
US10184442B2 (en) 2016-05-19 2019-01-22 GM Global Technology Operations LLC Permanent magnet electric machine
JP6172367B1 (ja) * 2016-10-28 2017-08-02 トヨタ自動車株式会社 自動運転車両の制御装置
US10220835B2 (en) 2017-03-01 2019-03-05 GM Global Technology Operations LLC Power control systems and methods for mixed voltage systems
US10605217B2 (en) 2017-03-07 2020-03-31 GM Global Technology Operations LLC Vehicle engine starter control systems and methods
US11124311B2 (en) 2017-05-23 2021-09-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Engine assembly with a dedicated voltage bus
US10330070B2 (en) 2017-11-14 2019-06-25 Gm Global Technology Operations Llc. Method and apparatus for operating a starter for an internal combustion engine
US10597020B2 (en) * 2017-12-08 2020-03-24 GM Global Technology Operations LLC Powertrain with engine start function using resettable engine speed profile
US10480476B2 (en) 2018-04-24 2019-11-19 GM Global Technology Operations LLC Starter system and method of control
US10436167B1 (en) 2018-04-24 2019-10-08 GM Global Technology Operations LLC Starter system and method of control
US10544772B2 (en) * 2018-04-24 2020-01-28 GM Global Technology Operations LLC Bus voltage stabilization in powertrain having electric starter system with polyphase brushless starter motor
US10677212B2 (en) 2018-05-01 2020-06-09 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlled stopping of internal combustion engine
JP7110718B2 (ja) * 2018-05-17 2022-08-02 スズキ株式会社 内燃機関の始動制御装置
US11414065B2 (en) * 2018-12-17 2022-08-16 Quantentech Limited Hybrid electric vehicle system and control method
JP7232095B2 (ja) * 2019-03-26 2023-03-02 株式会社Subaru 制御装置
US10895237B1 (en) 2019-07-15 2021-01-19 GM Global Technology Operations LLC Electric starter system with latch mechanism for pinion pre-engagement control
US11152876B2 (en) 2019-10-09 2021-10-19 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for position sensing of integrated brushless starter
US11356006B2 (en) * 2020-01-28 2022-06-07 GM Global Technology Operations LLC Electric machine with inductive position sensor assembly and method for assembling and aligning the same
US11833919B2 (en) * 2020-03-25 2023-12-05 Transportation Ip Holdings, Llc Vehicle propulsion system

Family Cites Families (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5151017A (en) * 1991-05-15 1992-09-29 Itt Corporation Variable speed hydromassage pump control
IT1261543B (it) 1993-04-06 1996-05-23 Fiat Auto Spa Motore termico con motorino d'avviamento e generatore di corrente
US6554088B2 (en) 1998-09-14 2003-04-29 Paice Corporation Hybrid vehicles
JP2000104650A (ja) 1998-09-28 2000-04-11 Kokusan Denki Co Ltd 内燃機関始動装置
US6766874B2 (en) 1998-09-29 2004-07-27 Hitachi, Ltd. System for driving hybrid vehicle, method thereof and electric power supply system therefor
WO2001056827A1 (en) * 2000-02-02 2001-08-09 Pacific Scientific Electro Kinetics Division Integrated retarder and accessory device
JP2002320363A (ja) 2001-04-20 2002-10-31 Denso Corp 車両用発電電動機
TW577658U (en) 2001-09-10 2004-02-21 Adlee Powertronic Co Ltd Rotor structure for a motor having built-in type permanebt magnet
JP2003148317A (ja) 2001-11-08 2003-05-21 Mitsuba Corp エンジン始動装置
DE10316831A1 (de) 2002-04-15 2003-11-27 Denso Corp Permanentmagnetrotor für eine rotierende elektrische Maschine mit Innenrotor und magnetsparender Rotor für einen Synchronmotor
EP1587201A4 (de) * 2003-01-24 2008-10-08 Mitsubishi Electric Corp Batteriestromversorgungsschalter
JP2005080381A (ja) 2003-08-29 2005-03-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ｉｐｍ回転電機
US7116065B2 (en) 2003-10-28 2006-10-03 Honda Motor Co., Ltd. Electric vehicle
JP4068051B2 (ja) 2003-12-26 2008-03-26 本田技研工業株式会社 電動機
JP2005224006A (ja) 2004-02-05 2005-08-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ｉｐｍ回転電機
JP4449035B2 (ja) 2004-03-10 2010-04-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動車両用の永久磁石回転電機
WO2005106276A2 (en) * 2004-04-21 2005-11-10 Timken Us Corporation Secondary driven axle control
CN2711983Y (zh) 2004-07-26 2005-07-20 四川省资阳育才机械制造厂 低成本直流无刷电机启动装置
DE502005005887D1 (de) 2005-05-10 2008-12-18 Siemens Ag Elektrische Maschine
JP2007001325A (ja) * 2005-06-21 2007-01-11 Hitachi Ltd 車輌電動駆動装置
EP1746707A1 (de) 2005-07-20 2007-01-24 Siemens Aktiengesellschaft Permanentmagneterregte bürstenlose Synchronmaschine mit eingebetteten Magneten und mit trapezförmig verlaufender elektromagnetischer Kraft
US7954580B2 (en) 2006-03-10 2011-06-07 GM Global Technology Operations LLC Accessory drive system and method for a belt-alternator-starter electric hybrid vehicle
JP4449940B2 (ja) * 2006-05-16 2010-04-14 トヨタ自動車株式会社 車両用二電源システム
JP4245624B2 (ja) * 2006-09-20 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の電源制御装置および電源制御方法
US7612524B2 (en) * 2006-09-29 2009-11-03 International Truck Intellectual Property Company, Llc Motor vehicle battery disconnect circuit having electronic disconnects
US7692350B2 (en) 2007-02-28 2010-04-06 Emerson Electric Co. Horizontal axis washing machine having 4 pole 36 slot motor
JP2008285011A (ja) * 2007-05-17 2008-11-27 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の制御装置
JP4982800B2 (ja) 2007-09-27 2012-07-25 本田技研工業株式会社 車両用発電機
US7497285B1 (en) * 2007-11-15 2009-03-03 Vladimir Radev Hybrid electric vehicle
JP5336467B2 (ja) * 2008-03-05 2013-11-06 カルソニックカンセイ株式会社 車両用バッテリ冷却装置
DE102008040830A1 (de) 2008-07-29 2010-02-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung einer Start-Stopp-Steuerung für eine Brennkraftmaschine
CN101487434A (zh) 2008-11-21 2009-07-22 鹤山市鹤龙机电有限公司 用于起动内燃机的起动装置
US8020650B2 (en) 2009-03-19 2011-09-20 GM Global Technology Operations LLC Control of a starter-alternator during a high-voltage battery fault condition
WO2010116818A1 (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両用動力伝達装置
US8147375B2 (en) * 2009-05-19 2012-04-03 GM Global Technology Operations LLC Method of clutch control to start an engine with a hybrid transmission
DE112010003165T5 (de) * 2009-06-25 2012-11-08 Fisker Automotive, Inc. Direkte elektrische verbindung für ein mehrmotorigeshybridantriebssystem
US8092340B2 (en) * 2009-07-10 2012-01-10 Ford Global Technologies, Llc Hybrid electric vehicle powertrain control after a requested change in vehicle direction
US9162638B2 (en) * 2009-07-24 2015-10-20 Mitsubishi Electric Corporation Automotive electric power supply system
DE102009028965A1 (de) * 2009-08-28 2011-03-03 Robert Bosch Gmbh Schaltung zum Betreiben eines Hilfsaggregat für den Start von Verbrennungsmaschinen
CN102025248B (zh) 2009-09-18 2014-03-12 德昌电机(深圳)有限公司 用于电动交通工具的动力系统的电机
US8541919B2 (en) 2010-02-26 2013-09-24 General Electric Company Rotor structure for interior permanent magnet electromotive machine including laminations profiled along a segment of a bridge to define a concave and curved bridge profile
US9030851B2 (en) * 2010-04-30 2015-05-12 Rockwell Automation Technologies, Inc. DC bus voltage control method and system
US8384237B2 (en) * 2010-07-27 2013-02-26 Ford Global Technologies, Llc Low voltage bus stability
JP5186036B2 (ja) 2011-03-31 2013-04-17 日新製鋼株式会社 Ｉｐｍモータの回転子及びそれを用いたｉｐｍモータ
US9121380B2 (en) 2011-04-07 2015-09-01 Remy Technologies, Llc Starter machine system and method
WO2013004595A1 (en) * 2011-07-07 2013-01-10 Kasi Technologies Ab Hybrid system comprising a supercharging system and method for operation
KR20130016875A (ko) * 2011-08-09 2013-02-19 현대자동차주식회사 하이브리드 차량
DE102011054958A1 (de) 2011-10-31 2013-05-02 Minebea Co., Ltd. Gehäuse eines Stellantriebs zur Aufnahme eines Elektromotors und Baueinheit
JP5786679B2 (ja) * 2011-11-25 2015-09-30 マツダ株式会社 圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置
DE102011056431A1 (de) 2011-12-14 2013-06-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Ag Hybridantriebsstrang für Kraftfahrzeuge
US20130154397A1 (en) 2011-12-19 2013-06-20 John T. Sullivan High efficiency magnetic core electrical machines
US8922165B2 (en) * 2012-05-14 2014-12-30 Freescale Semiconductor, Inc. Cell balance configuration for pin count reduction
WO2014049246A1 (fr) 2012-09-25 2014-04-03 Valeo Equipements Electriques Moteur Dispositif pour véhicule hybride avec un flasque anti-poussière entre une machine électrique et un plateau de réaction
JP2014072995A (ja) 2012-09-28 2014-04-21 Suzuki Motor Corp Ｉｐｍ型電動回転機
US9702349B2 (en) * 2013-03-15 2017-07-11 ClearMotion, Inc. Active vehicle suspension system
JP5926699B2 (ja) 2013-03-21 2016-05-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機および電動車両
CN104071102B (zh) 2013-03-28 2016-10-26 比亚迪股份有限公司 汽车的双电压电气控制方法和控制系统及汽车
US9126581B2 (en) 2013-05-08 2015-09-08 GM Global Technology Operations LLC Hybrid powertrain and modular rear drive unit for same
US9227622B2 (en) * 2013-10-14 2016-01-05 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle control for traveling over a grade
JP6349555B2 (ja) * 2014-03-13 2018-07-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 エンジン始動装置およびその制御方法
US9643552B2 (en) 2014-04-03 2017-05-09 Ford Global Technologies, Llc Electrical power system for hybrid vehicles
US10205358B2 (en) 2014-04-12 2019-02-12 GM Global Technology Operations LLC Electric machine for a vehicle powertrain and the electric machine includes a permanent magnet
US20160006311A1 (en) * 2014-06-19 2016-01-07 Turboroto Inc. Electric motor, generator and commutator system, device and method
US9322378B2 (en) * 2014-07-29 2016-04-26 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for starting an engine of a hybrid vehicle
KR101724462B1 (ko) * 2015-09-18 2017-04-07 현대자동차 주식회사 마일드 하이브리드 차량의 엔진 냉각 시스템 및 방법
US9932031B2 (en) * 2016-05-10 2018-04-03 Ford Global Technologies, Llc System and method for hybrid vehicle engine starts
US10184442B2 (en) * 2016-05-19 2019-01-22 GM Global Technology Operations LLC Permanent magnet electric machine
US10505415B2 (en) * 2016-05-19 2019-12-10 GM Global Technology Operations LLC Permanent magnet electric machine
US10293804B2 (en) * 2016-05-19 2019-05-21 GM Global Technology Operations LLC Hybrid vehicle engine starter systems and methods
US10605217B2 (en) 2017-03-07 2020-03-31 GM Global Technology Operations LLC Vehicle engine starter control systems and methods

Also Published As

Publication number Publication date
CN107399318A (zh) 2017-11-28
US10293804B2 (en) 2019-05-21
CN107399318B (zh) 2019-12-17
US20170334422A1 (en) 2017-11-23

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