使用電動機和hsg對phev車輛的強制充電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于使用電動機和混合起動發(fā)電機(HSG:Hybrid StarterGenerator)對高電壓電池強制性地充電的方法，且更明確地說，涉及用于當(dāng)在高電壓電池的強制充電模式中駕駛車輛時在插電式混合動力電動車輛(PHEV:Plug-1n HybridElectric Vehicle)中同時使用電動機和HSG對具有增大或最大充電功率的高電壓電池強制性充電的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動力電動車輛為將電動機和發(fā)動機用作電源以減少廢氣使用且改善燃料效率的環(huán)保車輛?；旌蟿恿﹄妱榆囕v包含動力系系統(tǒng)，其配置成分開來將電力從發(fā)動機所述電動機傳遞到車輪或?qū)㈦娏陌l(fā)動機和電動機兩者傳遞到車輪。用于混合動力電動車輛的動力系系統(tǒng)(如圖7中所展示)可包含串聯(lián)布置的發(fā)動機10和電動機12、設(shè)置在發(fā)動機10與電動機12之間以轉(zhuǎn)移或阻擋發(fā)動機電力的發(fā)動機離合器13、配置成將電動機和/或發(fā)動機電力移位和輸出到車輪的自動變速器14、連接到發(fā)動機10的曲軸皮帶盤且配置成起動發(fā)動機10或產(chǎn)生電的混合起動發(fā)電機(HSG) 16、配置成操作電動機或產(chǎn)生電的逆變器18和可充電或可放電地連接到逆變器18以將電力提供到電動機12的高電壓電池20。
[0003]具有以上描述的結(jié)構(gòu)的PHEV具有用于當(dāng)在使用者按壓“高電壓電池強制充電模式”按鈕時駕駛時和當(dāng)在完成強制充電后在EV駕駛模式(例如，操作電動機而不操作發(fā)動機的模式)中駕駛達預(yù)定時間周期時對高電壓電池強制性地充電的強制充電功能，以對高電壓電池強制性地電荷且改善燃料效率。
[0004]圖1為說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的對高電壓電池強制性地充電的方法的示范性流程圖。所述方法可通過根據(jù)僅電動機操作的強制發(fā)電來執(zhí)行。首先，在操作S101中，駕駛員嚙合用于對高電壓電池強制性地充電的開關(guān)。連續(xù)地，在操作S102中感測電動機的速度和溫度，且在操作S103中計算使用電動機對高電壓電池充電的充電功率。
[0005]當(dāng)不考慮電動機的溫度和速度時，可確定充電功率小于最大功率。在操作S104中，可將電動機的感測的當(dāng)前溫度與用于電動機操作的操作功率限制溫度比較。當(dāng)電動機的當(dāng)前溫度大于操作功率限制溫度時，在操作S105中，限制用于對高電壓電池強制性地充電的電動機的功率，且當(dāng)電動機的當(dāng)前溫度小于或等于操作功率限制溫度時，在操作S106中，不限制用于對高電壓電池強制性地充電的電動機的功率。當(dāng)電動機的功率不受限制時，根據(jù)電動機的操作強制性地充電高電壓電池。在操作S107中，將高電壓電池的當(dāng)前充電狀態(tài)(S0C:state of charge)與目標(biāo)S0C比較。當(dāng)高電壓電池的當(dāng)前S0C超出目標(biāo)S0C時，在操作S108中，強制充電終止。
[0006]在操作S109中，通過僅電動機操作在EV駕駛模式中駕駛車輛，且在操作S110中，在駕駛期間，將電動機的當(dāng)前溫度再次與電動機的操作功率限制溫度比較。當(dāng)電動機的當(dāng)前操作溫度大于操作功率限制溫度時，過程前進到在強制充電終止后限制電動機的功率的操作S111。當(dāng)電動機的功率受到限制時，在操作S112中，通過起動發(fā)動機在HEV駕駛模式中駕駛車輛。同時，在操作S113中，當(dāng)電動機的當(dāng)前溫度小于或等于操作功率限制溫度時，維持EV駕駛模式，這是由于甚至在強制充電終止后，電動機的功率仍不受限制。
[0007]然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的對高電壓電池強制性地充電的方法具有以下問題。首先，由于強制充電是通過僅電動機操作執(zhí)行，因此關(guān)于高電壓電池的充電功率和充電速度可相對低，這可能會停用迅速強制充電。其次，當(dāng)將電動機的溫度確定為過度溫度時，歸因于電動機的功率限制，可停用高電壓電池的強制充電。第三，由于在高電壓電池的強制充電期間不考慮電動機的速度和溫度，因此可能不可隨著時間的過去最大限度地增加充電量。第四，由于歸因于當(dāng)在完成強制充電后將電動機的溫度確定為過度溫度時的電動機的功率限制，發(fā)動機起動，因此顯著地減少了 EV駕駛模式的駕駛時間，其可導(dǎo)致降低的燃料效率。
[0008]此現(xiàn)有技術(shù)章節(jié)中所揭示的以上信息僅用于增強對發(fā)明背景的理解，且因此其可含有并不形成本國中所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明涉及一種用于使用電動機和混合起動器發(fā)電(HSG)對高電壓電池強制充電以同時使用電動機和HSG對具有最大充電功率的高電壓電池強制充電的方法，這是通過以下操作進行的:使用電動機和HSG的三維(3D)最大充電功率圖計算高電壓電池的最大可充電功率，在同時使用電動機和HSG的強制充電期間使用能量集成調(diào)整最大充電功率，且應(yīng)用過度溫度防止模式以保護電動機和HSG在強制充電模式中免于過度溫度。在一方面，本發(fā)明提供一種使用電動機和混合起動發(fā)電機(HSG)對對高電壓電池強制性地充電的方法，其可包含:感測所述電動機和所述HSG的速度和溫度；基于所述電動機和所述HSG的速度和扭矩(例如，功率)和扭矩施加時間，使用三維(3D)最大充電功率圖計算最大可充電功率；對具有所述最大可充電功率的所述高電壓電池強制性地充電；在所述強制充電期間使用能量集成調(diào)整最大充電功率；在同時使用所述電動機和所述HSG的所述高電壓電池的所述強制充電期間，執(zhí)行針對所述電動機和所述HSG的第一過度溫度防止邏輯以執(zhí)行由所述電動機或所述HSG持續(xù)進行的所述強制充電；以及在完成所述高電壓電池的所述強制充電后，執(zhí)行第二過度溫度防止邏輯以將所述電動機和所述HSG的當(dāng)前溫度調(diào)整低于操作功率限制溫度以改善或最大化通過僅電動機操作駕駛車輛的電動車輛(EV:electricvehicle)駕駛模式的時間。
[0010]所述最大充電功率的所述調(diào)整可包含:同時使用所述電動機和所述HSG輸出所述最大充電功率，和集成所述電動機與所述的功率；以及將所述電動機與所述HSG的所述集成功率的量與所述3D最大充電功率圖比較以從所述3D最大充電功率圖提取和檢測所述電動機和所述HSG的可使用的充電功率(扭矩)。此外，所述最大充電功率的調(diào)整可包含隨著所述電動機與所述HSG的所述集成功率的所述量增加，減小所述電動機和所述HSG的充電功率。
[0011]所述第一過度溫度防止邏輯的所述執(zhí)行可包含:將所述電動機和所述HSG的所述當(dāng)前溫度與充電功率限制溫度比較；響應(yīng)于所述電動機在所述電動機的所述溫度超出所述充電功率限制溫度的電動機功率受限狀態(tài)中繼續(xù)使用所述HSG對所述高電壓電池強制性地充電以防止電動機發(fā)電；以及響應(yīng)于所述HSG在所述HSG的所述溫度超出所述充電功率限制溫度的HSG功率受限狀態(tài)中繼續(xù)使用所述電動機對所述高電壓電池強制性地以防止所述HSG發(fā)電。
[0012]另外，所述方法可進一步包含:執(zhí)行所述第二過度溫度防止邏輯；將在所述強制充電期間的用于限制所述電動機和所述HSG的功率的充電功率限制溫度設(shè)定到低于所述操作功率限制溫度的溫度以限制在完成所述強制充電后所述電動機的操作；以及在完成所述強制充電后，在所述EV駕駛模式中，維持所述電動機和所述HSG的所述當(dāng)前溫度低于所述操作功率限制溫度。可根據(jù)電動機和HSG的速度、扭矩(功率)和扭矩施加時間基于測試結(jié)果實驗地產(chǎn)生3D最大充電功率圖，這是通過基于電動機和HSG的速度和到電動機和HSG的扭矩施加測量針對歸因于電動機和HSG的溫度而發(fā)生的功率限制而采用的時間周期，這是由于電動機和HSG的最大充電功率可基于電動機和HSG的速度、扭矩(功率)和扭矩施加時間而改變。
【附圖說明】
[0013]自以下結(jié)合附圖進行的詳細(xì)描述將更清楚地理解本發(fā)明的以上和其它目標(biāo)、特征和其它優(yōu)點，其中:
[0014]圖1為說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的對高電壓電池強制性地充電的方法的示范性流程圖；
[0015]圖2為說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的使用電動機和混合起動器發(fā)電(HSG)對高電壓電池強制性地充電的方法的示范性流程圖；
[0016]圖3展示在根據(jù)