一种控制混合动力汽车中的操作模式的转变的方法包含提供汽车系统的步骤，所述汽车系统具有耦合到逆变器的发电机和耦合到逆变器的发动机。开关盒安置在其间。所述开关盒包含多个电开关，所述电开关断开和闭合以允许所述发电机与所述发动机之间的直接电连接。所述方法使用汽车系统控制器来检测从第一操作模式转变到第二操作模式的转换条件。所述转换条件界定所述第二操作模式比所述第一操作模式更有效的预定效率阈值。所述方法进一步通过使所述发电机与所述发动机之间的电特征同步来预调节所述汽车系统。所述方法接着致动所述开关盒以闭合所述多个开关从而允许所述发电机与发动机电耦合。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及ー种混合动カ汽车，且更特定来说，涉及一种串联式混合动カ电动汽车传动系。
技术介绍
例如机动车等汽车利用能源来提供功率以操作汽车。虽然基于石油的产品作为主 导能源，但替代能源也是可用的，例如甲醇、こ醇、天然气、氢气、电、太阳能等。混合动カ推动的汽车利用能源的组合来为汽车提供动力。此类汽车是理想的，因为其利用了多种燃料源的益处来相对于同等的汽油推动的汽车增强混合动カ汽车的性能和范围特性。串联式混合动カ汽车将利用引擎安装式发电机所提供的功率来为驱动车轮的发动机提供动力。利用此布置，能量从引擎经由各个预先界定的转换点传输到车轮。当此系统工作时，每一能量转换点的效率不足100%，因此在整个过程中存在能量损耗。因此，燃料消耗増加，且可能需要较大较多昂贵的组件来满足功率需求。另外，引擎、发电机和发电机逆变器全部必须经设定大小以应付峰值引擎功率。因此，此项技术中需要ー种经由组件之间的直接电连接而减少能量损耗且使组件大小最小化的系统和方法。此项技术中进一歩需要ー种驱动系统，其经由发电机与发动机之间的直接电连接而减少能量损耗，以及需要ー种将这些装置电耦合的方法。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种控制混合动カ汽车中的操作模式的转变的方法，其包含以下步骤(a)提供具有耦合到逆变器的发电机和耦合到逆变器的发动机的汽车操作系统以及安置在所述发电机与所述发动机之间的开关盒，所述开关盒具有多个电开关，所述电开关断开和闭合以允许所述发电机与所述发动机之间的直接电连接；(b)使用汽车系统控制器检测从第一操作模式转变到第二操作模式的转换条件，其中所述转换条件界定所述第ニ操作模式比所述第一操作模式更有效的预定效率阈值；(C)预调节所述汽车系统，其包含以下步骤(i)使从发电机和发动机输出的电频率同步为相等或在使其重叠的范围内；(ii)使发电机和发动机的电相位同步为对准；(iii)使从发电机输出的功率与从发动机输出的功率同步为对准；以及(d)致动所述开关盒以闭合所述多个开关从而允许所述发电机与发动机电耦合，并允许功率输出在发电机与发动机之间转换。本专利技术的ー个优点为提供ー种混合动カ汽车，其控制串联操作模式与直接连接操作模式之间的转变。本专利技术的另ー优点为汽车系统的操作效率得以改进，从而产生減少的燃料消耗。本专利技术的又一优点为可归因于改进的操作效率而减小引擎和发电机的大小。再一优点为通过减少当引擎操作时的AC-DC能量转换损耗而改进串联驱动效率。本专利技术的另一优点为其允许缩小与发电机和发动机两者相关联的逆变器。本专利技术的再一优点为可缩小低温热系统。本专利技术的又一优点为高速驱动模式下的峰值功率得以改进。本专利技术的另一优点为可能通过功率要求的10-20%降低而缩小引擎。其它潜在优点为本专利技术可用于PHEV或HEV应用，可在PHEV与HEV之间按比例缩放，功率电子设备工作循环减小改进了可靠性，更多的跛行回家模式可用，以及所述架构适用于前轮、后轮或全轮驱动应用。将容易了解本专利技术的其它特征和优点，因为在阅读结合附图所作的随后描述之后将更好地理解所述其它特征和优点。附图说明图I是用于混合动力电动汽车的传动系架构的实例。图2A-2B是说明直接连接图I的汽车的电机的系统和相关联操作状态的示意框图。 图3说明图2的开关盒的操作状态I的示意功率流分配。图4说明图2的开关盒的操作状态2的示意功率流分配。图5说明图2的开关盒的操作状态3的示意功率流分配。图6是具有离合器的示意框图。图7是具有耦合到前轮和开关盒的第三发动机/发电机的示意框图。图8是具有耦合到前轮和第二逆变器的第三发动机/发电机的示意框图。图9是具有耦合到前轮和第一逆变器的第三发动机/发电机的示意框图。图10是具有耦合到前轮和第一逆变器的第三发动机/发电机以及安置在所述逆变器与所述第三发动机/发电机之间的第二开关盒的示意框图。图11是具有耦合到前轮的第三发动机/发电机以及安置在第一逆变器与所述第三发动机/发电机和第一发动机/发电机之间的第二开关盒的示意框图。图12是具有耦合到前轮的第三发动机/发电机以及安置在第一逆变器与所述第三发动机/发电机和第一发动机/发电机之间的第二开关盒的另一示意框图，其展示再生流。图13说明开关盒的第二实例框图。图14是图13的开关盒的另一说明。图15是图13的开关盒的又一说明。图16是说明电控制的示意汽车系统。图17是与用于在操作模式之间转换的实例控制方法相关联的流程图。具体实施例方式本专利技术提供一种用于多发动机混合动力驱动系统的直接电连接(e_直接)的系统和方法。e_直接系统还可与分离齿轮传动(e_分离)组合。此类系统的一个实例还在2010年6月25日申请的第PCT/US2010/040087号国际申请案中描述，所述国际申请案的标的物出于所有目的而全文以引用的方式并入本文中。参看图1，说明混合动力汽车10。在此实例中，汽车10可为由内燃机20和可操作以在车外充电的电池16提供动カ的插电式混合动カ汽车。引擎20和电池16两者可充当汽车10的动カ源。汽车10可由每ー动力源独立地或协作地提供动力。使用串联式配置(例如，引擎驱动发电机，且所述发电器将电功率提供到驱动发动机)的混合动カ汽车可利用此架构。汽车10可为客车、卡车、越野设备等。汽车10还包含操作地控制汽车的移动的驱动系11。以机械方式驱动移动汽车车轮的汽车轮轴的发动机24由动カ源(即，电池、引擎和/或发电机)提供动力。在图I的实例中，汽车10是后轮驱动汽车，其后轮由发动机24以机械方式驱动。发动机24和发电机12可称为电机。在ー实例中，术语“发动机”和“发电机”是针对于能量流，因为每ー者可相反地操作以实现相反功能。因此，电机可通过以负轴扭矩操作来产生功率(即，发电机)或通过产生正轴扭矩来分配功率(即，发动机)。在图2a-12中，电机称为发动机/发电机(“MG”)。因此，汽车可包含耦合到引擎20的MG112和耦合到车轮W的MG224。选择性地确定驱动系的架构，例如驱动系组件的串联式、并联式或并联-分离式布置。在此实例中，驱动系包含MG112和MG224。各种类型的MG可用，例如电动机或发电机、永磁同步电机、感应式电机等。MG112可包含外壳、安置在外壳中的静止的定子，以及围 绕中心轴旋转的包含永久磁铁的转子。MG112将从引擎20接收的机械能转换为电能，用以向车轮W提供动力、为车载电池16充电或为辅助汽车组件提供动力。通常，MGl 12的输出是A/C功率，其在逆变器22A中转换为D/C功率。D/C功率可接着递送到电池16或另ー逆变器22B以在为任何驱动发动机提供动カ之前转换回到A/C功率。此类MG和逆变器的典型特征是，每ー者具有对应于给定速度/扭矩带的预定操作效率。在此实例中，驱动系11还包含汽油提供动カ的引擎20，其在某些操作条件下当需要时提供补充动力。引擎20例如经由引擎输出轴操作地耦合到MG112。因此，当引擎20运行吋，MG112通常由于其彼此啮合而运行。引擎20还可具有对应速度/扭矩带下的预定操作效率。然而，引擎速度效率相对于发电机速度效率的比率在特定速度/扭矩带内可能不是最佳的。电机的典型特征是，每ー者具有对应于给定速度/扭矩带的预定操作效率。然而，引擎速度效率相对于发电机速度效率的比率在特定速度带内可能本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·博什科维奇，J·阿克塞尔·拉德马赫尔，乌代·德什潘德，米夏埃多·格勒尼，
申请(专利权)人：菲斯科汽车公司，
类型：发明
国别省市：
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