【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合动力总成
本专利技术涉及混合动力总成，比如用于车辆和静止发动机的混合动力总成。本专利技术发现利用电容式存储器的特定应用，比如使用一个或多个超级电容器(也包括超电容器或超级电容)，以按需存储和释放能量。在下文中，将参照摩托车以说明性方式描述本专利技术。然而，将理解，本专利技术不限于该特定应用或使用领域。
技术介绍
用于车辆和静止发动机的动力总成的制造商一直承受着实现大幅度减少排放量和燃料消耗的巨大压力。内燃发动机(ICE)的热效率不断提高。直接燃料喷射和涡轮增压以及应用于现代ICE的其他技术已经帮助改善了燃料经济性，并允许在相同功率输出的情况下总体减少发动机排量，也就是说，ICE的比输出已经增加。然而，ICE传动总成在部分节流阀应用中v打开节流阀时以较低效率模式操作仍是通常的情况。即，ICE在不同操作点处将具有不同的燃料效率，其中总体关系是与更关闭的节流阀操作相比，增加的节流阀开度将具有更好的燃料效率。关于ICE的操作的不同点处的燃料效率，ICE的行为是复杂，并且存在必须考虑的其他参数，包括排放输出、操作的噪声、振动和粗糙度(NVH，noise，vibrationandharshness)、甚至更复杂的热力学、流体动力学甚至运行时交互，例如预热模式可能产生影响。然而，出于了解和理解本专利技术的运作和益处的目的，应当牢记，ICE动力总成在其操作中确实具有比其操作中的其他点更具效率的点。在对内燃发动机进行了数十年的改进之后，传动总成制造商现在将重点放在车辆电气化上，以作为减少排放...
【技术保护点】
1.一种操作混合动力系统的方法，所述混合动力系统提供动力总成以用于向具有可变负载需求的车辆或静止设备提供动力，所述方法包括：/n当对至少一个电能存储装置的电容式能量存储器充电/再充电时，将内燃发动机(ICE)的操作从第一操作模式转变为比所述第一操作模式更具效率的用于ICE的第二操作模式。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180209 AU 20189004111.一种操作混合动力系统的方法，所述混合动力系统提供动力总成以用于向具有可变负载需求的车辆或静止设备提供动力，所述方法包括：
当对至少一个电能存储装置的电容式能量存储器充电/再充电时，将内燃发动机(ICE)的操作从第一操作模式转变为比所述第一操作模式更具效率的用于ICE的第二操作模式。
2.根据权利要求1所述的方法，包括控制ICE的操作以在期望的每分钟转数(rpm)范围内或在期望的rpm下操作，以对电容式能量存储器充电/再充电。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述电容式能量存储器包括至少一个超级电容器(UC)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述ICE具有用于向车辆或静止设备提供动力的动力输出以及用于对至少一个电存储装置的电容式能量存储器充电的充电输出，所述ICE被控制器控制以从用于向车辆或静止设备提供动力的第一操作模式改变为用于向车辆或静止设备提供动力并且对至少一个电能存储装置充电/再充电的第二操作模式。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述ICE的动力输出是为机械驱动布置提供动力的机械输出，或者是向至少一个电动马达提供动力的电气输出。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在将至少一个电能存储装置的电容式存储器用于向至少一个电动马达提供动力的同时，所述ICE被控制为以第二操作模式操作。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，来自所述电容式能量存储器的动力用于增加来自ICE的动力输出以向车辆或静止设备提供动力。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述ICE的第二操作模式是比第一操作模式具有更高燃料效率的操作模式和/或比第一操作模式处于更优选的ICE排放输出。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，当所述电容式能量存储器被充电/再充电至阈值电压或高于阈值电压时，所述ICE被控制以返回到第一操作模式，或者所述ICE被控制以将电容式能量存储器维持在阈值电压或电荷水平或高于阈值电压或电荷水平。
10.根据权利要求4所述的方法，其中，所述控制器从包含与ICE的操作有关的效率参数的存储器确定ICE的期望操作模式。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述效率参数包括节流阀位置、燃料空气比、负载、传动比、rpm和速度中的一个或者两个或更多个的组合。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：当在要对电容式能量存储器充电/再充电时第二操作模式比第一模式对于ICE更具燃料效率时，通过控制所述ICE从第一操作模式转变为第二操作模式以对电容式能量存储器充电/再充电来优化ICE的加权平均燃料效率。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二操作模式是从用于ICE的可能操作模式的电子查找图确定的。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，当将所述方法应用于车辆的操作时，当ICE以对电容式能量存储器充电/再充电的模式操作时，不提供再生制动或者不使用再生制动来对电容式能量存储器充电/再充电。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述ICE的相对较低效率的操作模式下，至少一个电能存储装置用于向车辆或静止设备提供或增加动力，并且在ICE的相对较高效率的操作模式下，ICE用于对至少一个电能存储装置充电/再充电。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述ICE的相对较低效率的操作模式是打开节流阀加速模式。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述至少一个电能存储装置向车辆或静止设备提供动力的时段期间，将ICE置于怠速模式或关闭，并且当至少一个电能存储装置的输出电压下降到阈值或低于阈值时，操作ICE以对至少一个电能存储装置充电/再充电。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括当所述电容式能量存储器的电压输出处于或低于阈值时，将电机从Y形配置切换为Δ形配置。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括提供用于电压、电流、内燃发动机(ICE)RPM、节流阀位置、车辆速度、制动开关位置中的一个或多个的一个或多个传感器。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述一个或多个传感器向ECU提供输入，ECU控制器使用预编程的查找表来比较来自所述一个或多个传感器的输入值，以识别所述车辆处于加速、减速、恒定速度、静止或制动中的哪个状态。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了增加燃料经济性，当车辆不做功并且电容式能量存储器被充满电时关闭ICE，以使得在静止和减速状态期间不做功。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果所述电容式能量存储器未被充满电，则在静止和减速状态期间，使用恒定电流，电容式能量存储器被快速充电直到充满，使得一旦充满并达到容量，就停止充电/再充电。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了在车辆加速状态期间增加燃料经济性，电容式能量存储器中的电能首先被放电，然后提供充电/再充电以给出相对于放电电流更高或匹配的充电电流。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，针对典型的加速梯度和加速周期来选择所述电容式能量存储器的容量。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在恒定速度状态期间，首先使用所述电容式能量存储器中的能量，然后开始或重新开始充电/再充电以提供维持恒定速度的动力要求。
26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，改变所述ICE的rpm，以确保在充电电压和电容式能量存储器的电压之间的电压增量提供足够的电流，使得所供应的电压和电流的乘积产生所要求的动力，以最大化燃料效率降低并且对电容式能量存储器充电，从而使存储的电能可用于加速状态。
27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述电容式能量存储器正在被放电并且其充电关闭的任何时候，充电能够被打开以维持电压和负载需求。
28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在优化的车辆速度设定点处控制在Y形(低速高扭矩)和Δ形(高速低扭矩)之间的运行中相连接切换。
29.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括提供与电压调节器结合的超级电容器组，以替换用于为辅助设备提供动力并启动内燃发动机(ICE)的标准电池。
30.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，电容式存储的能量用于通过以高电流放电从而产生高扭矩来增强所述车辆的加速性能。
31.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，车载充电用于恢复所述电容式能量存储器中的能量，使得所述能量可用于车辆的后续加速循环。
32.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，车载充电和存储在所述电容式能量存储器中的能量用于驱动使用车辆上的电能的辅助设备，或者所述车载充电和存储在所述电容式能量存储器中的能量应用于优化静止发动机或驱动系统。
33.一种提供动力总成以用于向具有可变负载需求的车辆或静止设备提供动力的混合动力系统，所述系统包括：
a.至少一个电能存储装置，其包括电容式能量存储器；
b.至少一个内燃发动机(ICE)，其可操作地连接以驱动充电系统，比如车载充电系统和/或诸如发电机的电气电源，以用于至少对电容式能量存储器充电/再充电；
c.控制器，其布置和配置为当对电容式能量存储器充电/再充电时，控制ICE以将操作从第一模式转变为比所述第一模式更具燃料效率的第二模式。
34.根据权利要求33所述的系统，其中，所述ICE被控制为在足以对至少一个能量存储装置的电容式存储器...
【专利技术属性】
技术研发人员：F胡克，
申请(专利权)人：AIQ混合动力私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU
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