混合动力车辆及控制其马达的方法技术

技术编号:20318741 阅读:34 留言:0更新日期:2019-02-13 01:41
本申请涉及混合动力车辆及控制其马达的方法。一种能够通过控制电动马达的操作点来增加再生制动效率的混合动力车辆的控制方法,包括以下步骤:通过混合动力控制单元HCU确定用于电动马达的发电模式操作的第一扭矩,通过HUC确定电动马达的第一扭矩和速度是否对应于用于通过发电模式操作实现电池的充电的操作点,并且在确定电动马达的第一扭矩和速度对应于禁用电池充电的操作点时,通过HCU将第一扭矩改变为对应于实现电池的充电的操作点的第二扭矩。

Hybrid Electric Vehicle and the Method of Controlling Its Motor

This application relates to hybrid electric vehicles and methods of controlling their motors. A control method for hybrid electric vehicles that can increase regenerative braking efficiency by controlling the operating points of electric motors includes the following steps: determining the first torque for electric motor mode operation through the hybrid power control unit HCU, and determining whether the first torque and speed of electric motor correspond to the charging of batteries through the operation of electric motor mode through HUC. When determining that the first torque and speed of the electric motor correspond to the operating point of the disabled battery charging, the first torque is changed to the second torque corresponding to the operating point of the battery charging through HCU.

【技术实现步骤摘要】
混合动力车辆及控制其马达的方法本申请基于并要求于2017年7月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0096917的优先权权益,其如本文完全阐述的一样通过引用方式并入本文。
本公开涉及混合动力车辆及其控制方法,并且更具体地,涉及能够通过控制电动马达的操作点来提高再生制动效率的混合动力车辆及其控制方法。
技术介绍
通常,混合动力电动车辆(HEV)是一起使用两种类型的动力源的车辆,并且这两种类型的动力源通常是发动机和电动马达。这种混合动力车辆具有优异的燃料效率和动力性能,并且优点在于与仅具有内燃机的车辆相比,减少了排气排放的量,并且因此近年来已经在积极开发。图1示出了一般混合动力车辆的动力系的示例性结构。参考图1,混合动力车辆的动力系采用并联型混合动力系统,其中电动马达(或驱动马达)140和发动机离合器(EC)130安装在内燃机(ICE)110和变速器150之间。具体地,由于电动马达140靠近变速器150安装,所以混合动力车辆的动力系系统也可被称为安装变速器的电动装置型(TMED型)系统。通常,当驾驶员在起动车辆后压下加速器踏板时,在发动机离合器130打开的状态下,首先使用高电压电池160的电力来驱动电动马达140,并且通过经由变速器150从马达传递到主减速器(FD)(未示出)的动力移动车轮(即,EV模式)。当由于车辆的逐渐加速需要更大的驱动力时,发动机110可通过操作辅助马达(或起动机/发电机马达)120来驱动。因此,当发动机110的每分钟转数和电动马达140的每分钟转数彼此相等时,发动机离合器130被接合,使得车辆通过发动机110和马达140或仅通过发动机110驱动(即,从EV模式转换到HEV模式)。当满足诸如车辆减速的预定发动机关闭条件时,发动机离合器130打开并且发动机110停止(即,从HEV模式转换到EV模式)。在这种混合动力车辆中,当执行制动操作时,通过将车轮的驱动力转换成电能,可对电池进行充电,这被称为制动能量再生或再生制动。起动机/发电机马达120在发动机起动时用作起动马达,并且在发动机起动后或起动结束时,在回收发动机的旋转能量时用作发电机。因此,起动机/发电机马达120在某些情况下可被称为“混合动力起动发电机(HSG)”,或者也可被称为“辅助马达”。在电流流动方面描述HSG120和电动马达140,高电压电池160输出DC电压,并且逆变器180根据扭矩命令和电动马达140的旋转速度将DC电压适当地转换为AC电压。转换后的AC被供应到电动马达140和HSG120,以便驱动车辆或起动发动机。逆变器180还将由于行驶的车辆的驱动力或再生制动而导致的电动马达140和HSG120的反电动势转换成DC电压,以便对高电压电池160进行充电。在下文中,将参考图2描述取决于电动马达是否正在执行充电或放电操作的高压能量的流动。图2是示意性地示出取决于一般混合动力车辆中的电动马达的操作的能量的流动的视图。参考图2,在混合动力车辆中,当电动马达140在放电模式下操作时,用于驱动的电能经由逆变器180从电池160传递到电动马达140。当电动马达140在充电模式下操作时,由电动马达140产生的电荷能量经由逆变器180传递到电池160。假定电动马达140在正(+)方向上以恒定速度旋转,则马达扭矩在用于产生驱动力的放电模式中具有正(+)值,并且在充电模式下具有负(-)值。然而,在马达的一些操作点处,由于能量传递路径中的损耗(包括电动马达的铜损),能量的损耗可大于由发电产生的电荷能量。驾驶员期望在执行再生制动时对电池进行充电,但是实际上存在电池可根据马达的操作点而放电的问题。
技术实现思路
因此,本公开涉及一种混合动力车辆及其控制方法,其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。本公开的目的是提供一种能够更有效地行驶的混合动力车辆及其控制方法。更具体地,本公开的目的是提供一种控制混合动力车辆的方法,使得当电动马达在充电模式下操作但充电操作未被正确执行时,正常地实现充电操作,以及用于执行其的车辆。本专利技术的其他优点、目的和特征将在下面的描述中部分地阐述,并且对于本领域的普通技术人员来说在研究以下内容时将部分地变得显而易见,或者可从本专利技术的实践获悉。本专利技术的目的和其他优点可通过在书面描述和其权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。为了实现这些目的和其他优点,并且根据本专利技术的目的,如在本文具体化和广泛描述的,一种控制混合动力车辆的方法包括以下步骤:通过混合动力控制单元(HCU)确定用于电动马达的发电模式操作的第一扭矩,通过HUC确定电动马达的第一扭矩和速度是否对应于用于通过发电模式操作实现电池的充电的操作点,并且在确定电动马达的第一扭矩和速度对应于禁用电池充电的操作点时,通过HCU将第一扭矩改变为对应于实现电池的充电的操作点的第二扭矩。在本公开的另一个方面中,一种混合动力车辆包括电动马达;混合动力控制器,其被配置为确定用于电动马达的发电模式操作的第一扭矩,确定电动马达的第一扭矩和的速度是否对应于用于通过发电模式操作实现电池的充电的操作点,并且在确定电动马达的第一扭矩和速度对应于电池的充电被禁用的操作点时,将第一扭矩改变为对应于实现电池的充电的操作点的第二扭矩;以及马达控制器,其被配置为响应于对应于第二扭矩的扭矩命令来控制电动马达。应当理解的是,本公开的上述一般性描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的,并且旨在提供对所要求保护的本专利技术的进一步解释。附图说明被包括以提供对本专利技术的进一步理解并且被并入且构成本申请的一部分的附图示出了本专利技术的实施例,并且与说明书一起用于说明本专利技术的原理。在附图中:图1示出了一般混合动力车辆的动力系的示例性结构;图2是示意性地示出取决于一般混合动力车辆中的电动马达的操作的能量的流动的视图;图3是用于说明根据本公开的实施例的控制混合动力车辆的概念的视图;图4是用于说明图3中的区域(A)的视图;图5是用于说明图3中的区域(B)的视图;图6是用于说明根据本公开的实施例的验证充电禁用区域的方法的视图;图7是示出了根据本公开的实施例的建立充电禁用区域标绘图的示例性过程的流程图;图8示出了根据本公开的实施例的示例性充电禁用区域标绘图;图9示出了根据本公开的实施例的控制混合动力车辆的示例性过程;图10是示出了用于控制本公开的实施例可应用于其的混合动力车辆的示例性系统的框图;图11是用于说明当电动马达的当前操作点对应于区域(A)时通过重新分配制动扭矩而获得的效果的视图;以及图12是用于说明当电动马达的当前操作点对应于区域(B)时通过重新分配制动扭矩而获得的效果的视图。具体实施方式现在将详细参考本公开的优选实施例,其示例在附图中示出。然而,应当理解,本公开不应限于这些实施例,并且可以各种方式进行修改。在附图中,为了清楚和简要地说明本公开,省略了与描述没有关联的元件的说明,并且贯穿说明书,通过相同的附图标记表示相同或非常类似的元件。在整个说明书中,当元件被称为“包括”另一个元件时,只要没有特别的冲突描述,该元件不应被理解为排除其他元件,并且该元件可包括至少一个其他元件。尽可能地,在整个附图中将使用相同的附图标号,以指相同或相似的部件。图3是用于说明根据本公开的实施例的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种控制混合动力车辆的方法,所述方法包括以下步骤:通过混合动力控制单元HCU确定用于电动马达的发电模式操作的第一扭矩;通过所述HCU确定所述电动马达的第一扭矩和速度是否对应于用于通过所述发电模式操作实现电池的充电的操作点;以及在确定所述电动马达的第一扭矩和速度对应于所述电池的充电被禁用的操作点时,通过所述HCU将所述第一扭矩改变成对应于实现所述电池的充电的操作点的第二扭矩。

【技术特征摘要】
2017.07.31 KR 10-2017-00969171.一种控制混合动力车辆的方法,所述方法包括以下步骤:通过混合动力控制单元HCU确定用于电动马达的发电模式操作的第一扭矩;通过所述HCU确定所述电动马达的第一扭矩和速度是否对应于用于通过所述发电模式操作实现电池的充电的操作点;以及在确定所述电动马达的第一扭矩和速度对应于所述电池的充电被禁用的操作点时,通过所述HCU将所述第一扭矩改变成对应于实现所述电池的充电的操作点的第二扭矩。2.根据权利要求1所述的方法,其还包括以下步骤:通过所述HCU确定总制动扭矩;以及通过所述HCU将所述总制动扭矩分配成所述电动马达的再生制动扭矩和第三扭矩,所述第三扭矩是摩擦制动扭矩,其中所述第一扭矩对应于所述再生制动扭矩。3.根据权利要求2所述的方法,其还包括以下步骤:当将所述第一扭矩改变为所述第二扭矩时,考虑到所述总制动扭矩,通过所述HCU将所述第三扭矩改变为第四扭矩。4.根据权利要求1所述的方法,其中确定所述电动马达的第一扭矩和速度是否对应于用于实现电池充电的操作点的步骤包括将所述第一扭矩和速度与预定的标绘图匹配,并且其中所述预定的标绘图包括其中通过所述发电模式操作实现所述电池的充电的可充电区域,以及其中禁用所述电池的充电的至少一个充电禁用区域,通过所述电动马达的速度和扭矩限定所述可充电区域和所述至少一个充电禁用区域。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述至少一个充电禁用区域包括第一充电禁用区域和第二充电禁用区域,并且其中所述第一充电禁用区域是具有比所述第二充电禁用区域小的扭矩的区域。6.根据权利要求5所述的方法,其中将所述第一扭矩改变为第二扭矩的步骤包括:当所述第一扭矩和所述速度对应于所述第一充电禁用区域时,将所述第二扭矩确定为一个值,所述值大于所述第一扭矩并且对应于除了所述第一充电禁用区域之外的区域。7.根据权利要求6所述的方法,其中所述第二扭矩小于所述速度下所述第二充电禁用区域内的最小扭矩。8.根据权利要求5所述的方法,其中将所述第一扭矩改变为第二扭矩的步骤包括:当所述第二扭矩和所述速度对应于所述第二充电禁用区域时,将所述第二扭矩确定为一个值,所述值小于所述第一扭矩并且对应于除了所述第二充电禁用区域之外的区域。9.根据权利要求8所述的方法,其中所述第二扭矩大于所述速度下所述第一充电禁用区域内的最大扭矩。10.一种非暂时性计算机可...

【专利技术属性】
技术研发人员:林在相金永云
申请(专利权)人:现代自动车株式会社起亚自动车株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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