车辆中的直流电压钳制制造技术

本公开涉及一种车辆中的直流电压钳制。一种混合动力车辆中的车辆系统包括控制器，该控制器被配置为：响应于通过直流电压钳制控制块接收到基准电流，产生用于向直流电容器输出的调制的电压，以防止直流电容器上的电压尖峰，其中，所述直流电压钳制控制块响应于反馈电压与基准电压之间的差超过阈值而输出基准电流。

DC voltage clamp in vehicles

The present disclosure relates to a DC voltage clamp in a vehicle. The controller includes a hybrid vehicle in the vehicle system, the controller is configured to response to the DC voltage clamp control block receives a reference current for DC capacitor voltage to the modulation output, to prevent voltage spikes, DC capacitor in the DC voltage control block in response to clamp between the feedback voltage and the reference voltage difference exceeds a threshold and output reference current.

【技术实现步骤摘要】
车辆中的直流电压钳制
本公开涉及利用直流(DC)电路和高电压(HV)DC电路的车辆。
技术介绍
混合动力车辆可利用分配DC电压的高电压电池。可基于混合动力车辆的混合动力电池或马达而输出高电压负载。在特定情况下，这种高电压负载可增大电压负荷(stress)。
技术实现思路
根据一个实施例，一种混合动力车辆中的车辆系统包括控制器，所述控制器被配置为：响应于通过直流电压钳制控制块接收到基准电流而产生用于向直流电容器输出的调制的电压，以防止直流电容器的电压尖峰，其中，所述直流电压钳制控制块响应于反馈电压与基准电压之间的差超过阈值而输出基准电流。根据第二实施例，一种混合动力车辆中的车辆系统包括控制器，所述控制器被配置为：响应于通过直流电压钳制控制块接收到基准电流而产生用于向直流电容器输出的调制的电压，以防止直流电容器的电压尖峰，其中，所述直流电压钳制控制块被配置为：响应于反馈电压与基准电压之间的差超过阈值而输出基准电流。第三实施例公开了一种用于混合动力车辆的方法，所述方法包括：接收限定阈值电压值的基准电压和限定车辆马达逆变器的直流(DC)电容器的DC电压的反馈电压。所述方法还包括以下步骤：响应于所述反馈电压与所述基准电压之间的差超过阈值而通过至少一个电压限制器产生用于输出的基准电流，以防止DC电容器的电压尖峰。根据本专利技术，提供一种混合动力车辆中的车辆系统，所述车辆系统包括：控制器，被配置为：接收限定阈值电压值的基准电压和限定车辆马达逆变器的直流(DC)电容器的DC电压的反馈电压，并响应于所述反馈电压与所述基准电压之间的差超过阈值而通过至少一个电压限制器产生用于输出的基准电流，以防止DC电容器的电压尖峰。附图说明图1是混合动力电动车辆(HEV)的示意图的示意性实施例。图2是示出混合动力电动车辆的逆变器系统控制器(ISC)的实施例的系统图。图3示出了具有DC电压钳制控制的马达控制方法的实施例。图4A示出了利用电压调节器的电压钳制的实施例。图4B示出了利用查找表的电压钳制的实施例。图5A示出了未利用钳制控制块的仿真结果的示例。图5B示出了利用钳制控制块的仿真结果的示例。具体实施方式在此描述本公开的实施例。然而，将理解的是，公开的实施例仅为示例，其他实施例可采用各种可替代的形式。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组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，可将参照任一附图示出并描述的各种特征与在一个或更多个其他附图中示出的特征相结合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，可期望将与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型用于特定应用或实施方式。下面公开的实施例提出了直流(DC)电压钳制控制系统和方法，所述系统和方法用于钳制可由高速转动马达的高电动势(EMF)引起的极端的高电压(HV)DC电压。参照图1，示出了根据本公开的实施例的混合动力电动车辆(HEV)10的示意图。图1示出了组件之间的代表性关系。车辆内的组件的物理布局和方位可变化。HEV10包括动力传动系统12。动力传动系统12包括驱动变速器16的发动机14，变速器16可称为模块化混合动力变速器(modularhybridtransmission，MHT)。如将在下文进一步详细描述的，变速器16包括电机(诸如，电动马达/发电机(M/G)18)、相关联的牵引电池20、变矩器22以及多级自动变速器或齿轮箱24。如图1所示，发动机14、M/G18、变矩器22和自动变速器16依次串联连接。发动机14和M/G18两者都是HEV10的驱动源。发动机14通常代表可以包括内燃发动机(诸如，汽油、柴油或天然气驱动的发动机)或燃料电池的动力源。当发动机14和M/G18之间的分离离合器26至少部分地接合时，发动机14产生被供应到M/G18的发动机动力和对应的发动机扭矩。M/G18可以由多种类型的电机中的任何一种来实现。例如，M/G18可以是永磁同步马达。如下文将描述的，电力电子器件将电池20提供的直流(DC)电力调节至符合M/G18的要求。例如，电力电子器件可向M/G18提供三相交流电(AC)。当分离离合器26至少部分接合时，从发动机14流向M/G18或从M/G18流向发动机14的动力流是可能的。例如，分离离合器26可以接合并且M/G18可以作为发电机运转，以将由曲轴28和M/G轴30提供的旋转动能转换成电能储存在电池20中。分离离合器26也可分离以将发动机14与动力传动系统12的其它部分隔离，使得M/G18可以用作HEV10的唯一驱动源。轴30延伸通过M/G18。M/G18持续地可驱动地连接到轴30，而发动机14仅在分离离合器26至少部分接合时才可驱动地连接到轴30。单独的起动马达31能够与发动机14选择性地接合以使发动机旋转，从而使燃烧开始。一旦发动机启动，起动马达31便能够通过例如起动马达31与发动机14之间的离合器(未示出)而与发动机分离。在一个实施例中，在分离离合器26断开时由起动马达31起动发动机14，以保持发动机与M/G18分离。一旦发动机已启动并升高到与M/G18相同的转速，分离离合器26便能够将发动机结合到M/G，以允许发动机提供驱动扭矩。在另一实施例中，不设置起动马达31，替代地，由M/G18启动发动机14。为此，分离离合器26部分地接合以将扭矩从M/G18传递到发动机14。可要求M/G18的扭矩升高，以在满足驾驶员需求的同时还启动发动机14。随后，一旦发动机转速升高到M/G的转速，分离离合器26便可完全接合。M/G18经由轴30连接到变矩器22。因此，当分离离合器26至少部分接合时，变矩器22连接到发动机14。变矩器22包括固定到M/G轴30的泵轮和固定到变速器输入轴32的涡轮。这样，变矩器22在轴30与变速器输入轴32之间提供液力耦合。当泵轮旋转得比涡轮快时，变矩器22将动力从泵轮传递至涡轮。涡轮扭矩和泵轮扭矩的大小通常取决于相对转速。当泵轮转速与涡轮转速之比足够高时，涡轮扭矩是泵轮扭矩的数倍。变矩器旁通离合器34可被设置为使得当其接合时将变矩器22的泵轮与涡轮以摩擦方式或机械方式结合，以允许更高效的动力传输。变矩器旁通离合器34还可以作为起步离合器运转，以提供平稳的车辆起步。可替代地或者相结合地，对于不包括变矩器22或变矩器旁通离合器34的应用，可以在M/G18和齿轮箱24之间设置类似于分离离合器26的起步离合器。在一些应用中，分离离合器26通常称为上游离合器，起步离合器34(可以是变矩器旁通离合器)通常称为下游离合器。齿轮箱24可包括齿轮组(未示出)，所述齿轮组通过诸如离合器和制动器(未示出)的摩擦元件的选择性接合而被选择性地置于不同的传动比，以建立期望的多个离散传动比或阶梯传动比。可以通过连接和断开齿轮组的某些元件以控制变速器输出轴36与变速器输入轴32之间的传动比的换挡计划来控制摩擦元件。通过相关联的控制器(诸如，动力传动系统控制单元(PCU))基于各种车辆和环境工况而使齿轮箱24从一个传动比自动换挡至另一个传动比。齿轮箱24随后将动力传动系统输出扭矩提供到输出轴36。应理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力车辆中的车辆系统，包括：控制器，被配置为：接收限定阈值电压值的基准电压和限定车辆马达逆变器的直流(DC)电容器的DC电压的反馈电压，并响应于所述反馈电压与所述基准电压之间的差超过阈值而通过至少一个电压限制器产生用于输出的基准电流，以防止DC电容器的电压尖峰。

【技术特征摘要】
2016.09.09 US 15/261,1111.一种混合动力车辆中的车辆系统，包括：控制器，被配置为：接收限定阈值电压值的基准电压和限定车辆马达逆变器的直流(DC)电容器的DC电压的反馈电压，并响应于所述反馈电压与所述基准电压之间的差超过阈值而通过至少一个电压限制器产生用于输出的基准电流，以防止DC电容器的电压尖峰。2.如权利要求1所述的车辆系统，其中，所述控制器还被配置为：通过调节器和电压限制器产生用于输出的基准电流。3.如权利要求2所述的车辆系统，其中，所述电压限制器根据所述差输出限制的误差电压，并且其中，所述限制的误差电压限定调节的电压。4.如权利要求3所述的车辆系统，其中，所述差和所述限制的误差电压相等。5.如权利要求2所述的车辆系统，其中，所述电压调节器是比例-积分-微分控制器。6.如权利要求1所述的车辆系统，其中，所述控制器还被配置为：通过查找表和电压限制器产生用于输出的基准电流。7.如权利要求6所述的车辆系统，其中，所述查找表将基准电流值映射到限制的误差电压值。8.如权利要求1所述的车辆系统，其中，所述控制器还被配置为：向电流调节回路输出基准电流。9.一种混合动力车辆中的车辆系统，包括：控制器，被配置为：响应于通过直流(DC)电压钳制控制块接收到基准电流而产生用于向DC电容器输出的调制的电压，以防止DC电容器的电压尖峰，其中，所述DC电压钳制控制块被配置为：响应于反馈电压与基准电压之间的差超过阈值而输出基准电流。10.如权利要求9所述的车辆系统，其中，所述控制器还被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨水涛，周彦，徐帆，陈礼华，
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