控制轻度混合动力电动车辆的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于控制轻度混合动力电动车辆5的操作的方法，该轻度混合动力电动车辆5具有发动机10以及通过直流至直流转换器14有选择地可联结的高和低电压电力系统。方法包含，在自动地执行的发动机经济性停止期间，尽可能仅使用形成低电压电力系统的一部分的低电压蓄电池16给低电压负载17提供电力以节约燃料并且减少排放，并且在经济性停止之后发动机10重新启动时，尽可能仅使用形成高电压电力系统的一部分的高电压蓄电池13再充电低电压蓄电池16。

【技术实现步骤摘要】
控制轻度混合动力电动车辆的方法
本专利技术涉及具有双电压电力系统的轻度混合动力电动车辆，以及尤其涉及一种控制双电压电力系统以便改进车辆的发动机的燃料消耗的方法。
技术介绍
从专利文献WO2013/067292了解具有包含高电压电力系统和低电压电力系统的双能量储存系统的混合动力电动车辆，高电压电力系统和低电压电力系统是通过直流至直流转换器有选择地可联结的。尽管在专利文献WO2013/067292中公开的混合动力车辆与具有单个电力系统的车辆相比，已经改进了燃料经济性，这由于被用于捕获能量的两个电力系统在从高电压系统传递能量至低电压系统并且使用这样捕获的能量来辅助发动机方面没有燃料损失的能力，专利技术者已经意识到，通过以不同的方式操作这样的系统可以实现更多的燃料节约而没有明显的额外费用。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是通过优化两个电力系统的能量储存和利用效率，提供具有改进的燃料经济性的轻度混合动力电动车辆。根据本专利技术，提供了一种控制轻度混合动力电动车辆的方法，该车辆具有发动机以及通过直流至直流转换器有选择地可联结的高和低电压电力系统，其中，方法包含确定是否需要执行自动发动机停止以便改进燃料经济性，以及如果需要停止发动机，则停止发动机并且在自动发动机停止期间不顾形成高电压电力系统的一部分的高电压蓄电池的荷电状态，使用形成低电压电力系统的一部分的低电压蓄电池给形成低电压电力系统的一部分的一个或多个低电压负载提供电力。方法可以进一步包含，如果低电压蓄电池的荷电状态下降到预先确定的最小容许限度同时发动机保持停止，通过直流至直流转换器将高电压电力系统连接至低电压电力系统并且使用高电压蓄电池给低电压电气负载提供电力。方法可以进一步包含，如果低电压蓄电池的荷电状态下降到预先确定的最小容许限度同时发动机保持停止且高电压蓄电池的荷电状态低于预先确定的限度，通过直流至直流转换器将高电压电力系统连接至低电压电力系统，重新启动发动机并且使用由形成高电压电力系统的一部分的发动机驱动的高电压集成式电起动发电机给低电压电气负载提供电力。方法可以进一步地包含在自动发动机停止期间，禁用直流至直流转换器，以便使高电压蓄电池与低电压电力系统隔离。方法可以进一步地包含在自动发动机停止的结束之后，使用直流至直流转换器将能量从高电压蓄电池传递至低电压蓄电池以再充电低电压蓄电池。高电压系统可以进一步地包含可驱动地连接至发动机的皮带驱动集成式起动发电机，并且方法可以进一步地包含把皮带驱动集成式起动发电机用作马达以辅助发动机，从而降低发动机的燃料消耗。高电压系统可以进一步地包含可驱动地连接至发动机的皮带驱动集成式起动发电机，并且方法可以进一步地包含当能量可以从发动机回收而没有燃料损失时，把皮带驱动集成式起动发电机用作高电压发电机以再充电高电压蓄电池。根据本专利技术的第二方面，提供了一种轻度混合动力电动车辆，该轻度混合动力电动车辆具有可驱动地连接至形成还包括高电压蓄电池的高电压电力系统的一部分的集成式起动发电机的发动机、具有低电压蓄电池和至少一个低电压负载的低电压电力系统、有选择地将高和低电压系统连接在一起的直流至直流转换器和用于控制发动机、高和低电压电力系统以及直流至直流转换器的操作的电子控制器，其中当发动机自动地停止时，电子控制器可操作地使高电压电力系统与低电压电力系统隔离以便节约燃料，并且不顾高电压蓄电池的荷电状态，使用低电压蓄电池给至少一个低电压负载提供电力。在自动发动机停止的结束之后发动机重新启动时，电子控制器可以进一步可操作地使用直流至直流转换器以将高电压系统连接至低电压系统，并且使用高电压蓄电池再充电低电压蓄电池。电子控制器可以可操作地把集成式起动发电机用作马达以辅助发动机，从而降低发动机的燃料消耗。当能量可以从发动机回收而没有燃料损失时，电子控制器可以可操作地把集成式起动发电机用作发电机以再充电高电压蓄电池。如果低电压蓄电池的荷电状态下降到预先确定的最小容许限度同时发动机保持停止时，电子控制器可以可操作地通过直流至直流转换器将高电压电力系统连接至低电压电力系统，并且使用高电压蓄电池给电气负载提供电力。如果低电压蓄电池的荷电状态下降到预先确定的最小容许限度同时发动机保持停止且高电压蓄电池的荷电状态低于预先确定的限度时，电子控制器可以可操作地通过直流至直流转换器将高电压电力系统连接至低电压电力系统，以及重新启动发动机并使用集成式起动发电机给低电压电气负载提供电力。附图说明现在将参考附图、通过实例描述本专利技术，在附图中：图1是根据本专利技术的第一方面的控制轻度混合动力电动车辆的方法的高级流程图；以及图2是根据本专利技术的第二方面的具有双电压电力系统的轻度混合动力电动车辆的示意图。具体实施方式参考图2，显示了具有可驱动地连接至形成高电压电力系统的一部分的高电压集成的电动发电机11(BISG)的内燃机10的轻度混合动力电动车辆5。BISG11可以在两种模式下操作，在第一模式下它由发动机10驱动以产生用于在形成高电压电力系统的一部分的高电压蓄电池13(HV蓄电池)中储存的电能，高电压电力系统还包括高电压蓄电池管理系统12(HVBMS)。“轻度混合动力电动车辆”是一种具有可驱动地连接至车辆的发动机的马达/发电机(起动发电机)的车辆：a/通过使用储存在高电压蓄电池中的电力生成机械扭矩来辅助车辆的发动机；b/从车辆捕获能量而没有燃料损失；c/将捕获的能量在高电压蓄电池中储存为电力；d/启动车辆的内燃机；以及e/向车辆的使用者提供电能。这样的车辆有时也被称为“微型混合动力电动车辆”。电动马达在这样的车辆中不独立地用于驱动车辆，它仅用于帮助发动机驱动车辆以便降低发动机的瞬间燃料消耗。高电压电力系统通过直流至直流转换器14可操作地连接至包含低电压蓄电池16(LV蓄电池)的低电压电力系统，低电压电力系统还包括低电压蓄电池管理系统15(LVBMS)。低电压电力系统还包括许多低电压负载(LV负载)，低电压负载构成提供在机动车辆5上的电气装置的大部分。在这种情况下，低电压电力系统在12伏特的额定电压下操作，并且高电压电力系统在48伏特的额定电压下操作，但是本专利技术不限于这样的电压的使用。电子控制器20可操作地连接至直流至直流转换器14并且连接至高和低电压蓄电池管理系统(HVBMS12和LVBMS15)。在这种情况下，电子控制器20具体体现为单个控制单元，然而将要领会的是，它可能由几个互相连接的电子单元或处理器组成。在这种情况下，电子控制器20是用于机动车辆5的发动机停止-启动控制器并且连接至用于确定何时发动机10应该自动地停止以便节约燃料的各种输入21。这样的停止在这里被称为“经济性停止”，因为它的功能是增加发动机10的经济性。如本领域众所周知的是，各种触发器可以用于基于各种驾驶员动作的操作发起经济性停止，并且基于驾驶员动作的进一步触发器可以用于在经济性停止之后发起自动重新启动。根据本专利技术，可以使用停止和启动触发器的任何合适的组合。自动发动机停止或经济性停止是发动机10响应于基于驾驶员动作的一个或多个条件通过电子控制器20而临时性停止以节约燃料并且减少排放的情况。在发动机10的正常运行期间，响应于关于发动机10的运行状态和高电压蓄电池13的荷电状态(SOC)的信息，电子控制器20或者将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制轻度混合动力电动车辆的方法，该车辆具有发动机以及通过直流至直流转换器有选择地可联结的高和低电压电力系统，其中，方法包含确定是否需要执行自动发动机停止以便改进燃料经济性，以及如果需要停止发动机，则停止发动机并且在自动发动机停止期间不顾形成高电压电力系统的一部分的高电压蓄电池的荷电状态，使用形成低电压电力系统的一部分的低电压蓄电池给形成低电压电力系统的一部分的一个或多个低电压负载提供电力。

【技术特征摘要】
2013.11.26 GB 1320807.91.一种控制轻度混合动力电动车辆的方法，其特征在于，该车辆具有发动机以及通过直流至直流转换器有选择地可联结的高和低电压电力系统，其中，方法包含确定是否需要执行自动发动机停止以便改进燃料经济性，以及如果需要停止发动机，则停止发动机并且在形成低电压电力系统的一部分的低电压蓄电池的荷电状态高于预先确定的最小容许限度时在自动发动机停止期间不顾形成高电压电力系统的一部分的高电压蓄电池的荷电状态，使用低电压蓄电池给形成低电压电力系统的一部分的一个或多个低电压负载提供电力；在自动发动机停止的结束之后，使用直流至直流转换器将能量从高电压蓄电池传递至低电压蓄电池以再充电低电压蓄电池。2.根据权利要求1所述的方法，其中，方法进一步地包含，如果低电压蓄电池的荷电状态下降到预先确定的最小容许限度同时发动机保持停止，通过直流至直流转换器将高电压电力系统连接至低电压电力系统并且使用高电压蓄电池给低电压电气负载提供电力。3.根据权利要求1所述的方法，其中，方法进一步地包含，如果低电压蓄电池的荷电状态下降到预先确定的最小容许限度同时发动机保持停止且高电压蓄电池的荷电状态低于预先确定的限度，通过直流至直流转换器将高电压电力系统连接至低电压电力系统，重新启动发动机并且使用由形成高电压电力系统的一部分的发动机驱动的高电压集成式电起动发电机给低电压电气负载提供电力。4.根据权利要求1所述的方法，其中，方法进一步地包含，在自动发动机停止期间，禁用直流至直流转换器，以便使高电压蓄电池与低电压电力系统隔离。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中，高电压系统进一步地包含可驱动地连接至发动机的皮带驱动集成式起动发电机，并且方法进一步地包含把皮带驱动集成式起动发电机用作马达以辅助发动机，从而降低发动机的燃料消耗。6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中，高电压系统进一步地包含可驱动地连接至发动机的皮带驱动集...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐·安德里亚斯·约瑟芬·基斯，大卫·丰特，
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