带排气驱动的电机和A/C压缩机的混合动力车辆分流排气系统技术方案

公开了一种带排气驱动的电机和A/C压缩机的混合动力车辆分流排气系统。混合动力车辆包括设置在排气路径中的排气涡轮，所述排气涡轮连接到电机和用于空调系统的压缩机。所述车辆包括控制器，所述控制器基于压缩机的功率需求与由排气涡轮产生的功率之差控制电机。基于所述差，所述电机可作为马达或发电机运转。所述车辆可包括连接到电机和压缩机的第一离合器。所述车辆可包括连接在排气涡轮与电机之间的第二离合器。所述控制器可基于功率需求和产生的功率来控制所述离合器。

【技术实现步骤摘要】

本申请总体上涉及驱动用于混合动力电动车辆的空调系统的压缩机。
技术介绍
混合动力电动车辆(HEV)包括用于为推进装置和附件提供动力的发动机。HEV可包括由牵引电池驱动的一个或更多个电机，以为推进装置和附件提供动力。在运转期间，发动机可驱动电机以对牵引电池充电。牵引电池随后可放电以驱动电机或其它附件。一种附件是用于提供车厢冷却的空调(A/C)压缩机。A/C压缩机可由电机驱动，电机从牵引电池汲取电力。用于A/C压缩机的电功率由牵引电池或由发动机驱动的电机来供应。发动机与牵引电池之间的功率流存在出现损耗的机会。电力电子器件、电机的效率以及牵引电池内的损耗影响储存的能量。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种车辆，所述车辆包括至少一个控制器，所述控制器被配置为：根据压缩机的功率需求和由涡轮产生的功率之间的差运转电机，其中，所述电机机械地连接到压缩机并机械地连接到涡轮，所述涡轮被设置在发动机的分流式排气系统的路径内。所述控制器还可被配置为：响应于所述差为正的，使所述电机作为马达运转以驱动压缩机。所述控制器还可被配置为：响应于所述差为负的，使所述电机作为发电机运转以从涡轮吸收功率，从而产生电力。所述控制器还可被配置为：基于请求的压缩机的功率需求来操作将电机连接到压缩机的离合器。所述控制器还可被配置为：响应于请求的功率需求为零，使所述离合器分离。所述控制器还可被配置为：响应于在发动机处于关闭的状态时功率需求大于零，使涡轮与电机之间的离合器分离。所述功率需求可以是基于空调系统的压力的。根据本专利技术，提供了一种车辆，所述车辆包括：电机，连接到压缩机和
排气涡轮，所述排气涡轮由发动机的排气驱动。所述车辆还包括控制器，所述控制器被配置为：响应于发动机处于自动停止状况，运转电机以驱动压缩机，并响应于在发动机正在运转的同时压缩机的功率需求为零，运转电机以产生电力。所述控制器还可被配置为：响应于压缩机的功率需求大于由排气涡轮输出的功率，基于压缩机的功率需求与排气涡轮的功率输出之差运转电机以驱动压缩机。所述控制器还可被配置为：响应于压缩机的功率需求小于由排气涡轮输出的功率，基于排气涡轮的功率输出与压缩机的功率需求之差运转电机以产生电力。所述车辆还可包括离合器，所述离合器被构造为将电机连接到压缩机。所述控制器还可被配置为：基于压缩机的功率需求来操作所述离合器。所述控制器还可被配置为：响应于功率需求大于零，接合离合器。所述车辆还可包括离合器，所述离合器被构造为将排气涡轮连接到电机，其中，所述控制器还被配置为：响应于发动机运行而接合离合器。所述控制器还可被配置为：响应于发动机停止而使离合器分离。所述控制器还被配置为：响应于连接到电机的牵引电池的荷电状态大于预定阈值而使离合器分离。根据本专利技术，提供了一种方法，所述方法包括：基于压缩机的功率需求和由排气涡轮产生的功率之差，通过控制器命令电机的扭矩，所述电机连接在排气涡轮与压缩机之间。所述方法还包括：根据命令的扭矩运转电机。响应于功率需求大于产生的功率，所述命令的扭矩可使电机作为马达运转以驱动压缩机。响应于功率需求小于产生的功率，所述命令的扭矩可使电机作为发电机运转以将所述差转换成电能。所述方法还可包括：通过控制器，基于所述差值来操作电机与压缩机之间的离合器。所述方法还包括：通过控制器，基于由排气涡轮产生的功率来操作排气涡轮与压缩机之间的离合器。附图说明图1是混合动力车辆的示意图，示出了典型的动力传动系统和能量储存组件。图2是包括被配置为驱动电机和压缩机的排气涡轮的车辆的示意图。图3是表示用于控制电机的控制系统的框图。具体实施方式在此描述了本公开的多个实施例。然而，应理解的是，公开的实施例仅为示例，并且其它实施例可采用多种和可替代的形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，在此所公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式使用本专利技术的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各种特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和修改可被期望用于特定应用或实施方式。图1描绘了典型的插电式混合动力电动车辆(PHEV)，但是传统的混合动力电动车辆(HEV)同样适用于在此公开的理念。典型的插电式混合动力电动车辆12可以包括机械地连接到混合动力传动装置16的一个或更多个电机14。电机14能够作为马达或发电机运转。另外，混合动力传动装置16机械地连接到发动机18。混合动力传动装置16还机械地连接到驱动轴20，驱动轴20机械地连接到车轮22。当发动机18开启或关闭时，电机14可以提供推进和减速的能力。电机14还用作发电机，并且能够通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热损失掉的能量来提供燃料经济性效益。电机14还可通过允许发动机18在更有效的转速下运转并允许混合动力电动车辆12在特定状况下以电动模式运转(关闭发动机18)而降低车辆排放。动力传动系统可包括产生扭矩并将所述扭矩传输至道路表面以推进车辆的那些组件。动力传动系统可包括发动机18、混合动力传动装置16、驱动轴20和电机14。牵引电池或电池组24存储可被电机14所使用的能量。车辆电池组24通常提供高电压DC输出。牵引电池24电连接到一个或更多个电力电子模块。一个或更多个接触器42在打开时可使牵引电池24与其它组件隔离，并在关闭时可使牵引电池24连接到其它组件。电力电子模块(PEM)26还电连接到电机14，并且提供在牵引电池24和电机14之间双向传输能量的能力。例如，典型的牵引电池24可以提供DC电压，而电机14可能利用三相AC电流来运转以起作用。电力电子模块26可以将DC电压转换为运转电机14的三相AC电流。在再生模式下，电力电子模块26可以将来自用作发电机的电
机14的三相AC电流转换为牵引电池24需要的DC电压。牵引电池24除了提供用于推进的能量之外，还可以提供用于其它车辆电气系统的能量。车辆12可以包括DC/DC转换器模块28，DC/DC转换器模块28将牵引电池24的高电压DC输出转换为与低电压车辆负载兼容的低电压DC供应。DC/DC转换器模块28的输出可电连接到辅助电池30(例如，12V电池)。低电压系统可电连接到辅助电池。其它高电压负载(诸如压缩机和电加热器)46可以连接到牵引电池24的高电压输出。车辆12可以是插电式混合动力车辆，其中，牵引电池24可以通过外部电源36再充电。外部电源36可以连接到电插座。外部电源36可以是如由电力公司提供的配电网络或配电网。外部电源36可以电连接到充电器或电动车辆供电设备(EVSE)38。EVSE 38可以提供电路和控制，以调节并管理在电源36和车辆12之间的能量的传输。外部电源36可以向EVSE 38提供DC电力或AC电力。EVSE 38可以具有用于插入到车辆12的充电端口34中的充电连接器40。充电端口34可以是被配置为将电力从EVSE 38传输到车辆12的任何类型的端口。充电端口34可以电连接到充电器或车载电力转换模块32。电力转换模块32可以调节从EV本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，包括：至少一个控制器，被配置为：根据压缩机的功率需求和由涡轮产生的功率之差运转电机，其中，所述电机机械地连接到压缩机并机械地连接到涡轮，所述涡轮被设置在发动机的分流式排气系统的路径内。

【技术特征摘要】
2015.04.14 US 14/685,7031.一种车辆，包括：至少一个控制器，被配置为：根据压缩机的功率需求和由涡轮产生的功率之差运转电机，其中，所述电机机械地连接到压缩机并机械地连接到涡轮，所述涡轮被设置在发动机的分流式排气系统的路径内。2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器还被配置为：响应于所述差为正，使所述电机作为马达运转以驱动压缩机。3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器还被配置为：响应于所述差为负，使所述电机作为发...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯尼思·詹姆士·米勒，托马斯·G·里昂，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US