[發明專利]控制電動油泵操作的裝置和方法

有效

• 申請號: 201010230423.4
• 申請日: 2010-07-14
• 公開（公告）號: CN102086857A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 李學成;孔承基;李珍淑;李載信;金連鎬;金伯猷;丁相炫;金鐘泫
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;龔頤雯

技術領域

本發明總體上涉及電動油泵(electric?oil?pump)。特別的，本發明涉及控制電動油泵操作的裝置和方法，所述電動油泵用于在混合動力車的傳動裝置和離合器中產生工作液壓。

背景技術

混合動力車是一種有前景的車輛，其以電機作為輔助動力源，同時利用汽油發動機，以便減少廢氣并提高燃料效率。如圖1所示，典型的混合動力車包括發動機10和作為用于開動車輛的動力源的驅動電機30、用于連接發動機10和驅動電機30的發動機離合器20、集成起動發電機(ISG)11、高壓電池31、以及反相器32，其用于發動機10和驅動電機30的操作。

此外，用于將動力傳遞到驅動軸1的傳動裝置40適當的連接到驅動電機30的輸出端，設置電動油泵(EOP)71和機械油泵(MOP)75以便將工作液壓提供到發動機離合器20和傳動裝置40，且優選地設置輔助電池74以便向電動油泵71提供驅動功率。

雖然圖中未顯示，但是設置混合控制單元(HCU)、電機控制單元(MCU)、以及電池管理系統(BMS)作為部件的控制裝置。此外，還設置用于控制傳動裝置40的傳動裝置控制單元(TCU)61和用于直接控制電動油泵71的操作的電動油泵控制單元(OPU)62。

優選地，具有上述配置的混合動力車在電動車(EV)模式下或者在混合電動車(HEV)模式下被驅動，電動車模式是僅使用被適當地傳遞到傳動裝置40的驅動電機30的動力的純電動車模式，混合電動車模式是以發動機10的動力作為主動力源并以通過離合器20和傳動裝置40被傳遞到驅動軸1的驅動電機30的動力作為輔助動力源的輔助模式。

在混合動力車中，在TCU?61和OPU?62的控制下，電動油泵71被輔助電池74的動力驅動，且機械油泵75連接到驅動電機30的驅動軸并被機械能驅動，從而當駕駛員希望起動他或她的車輛時，通過提供工作流體至傳動裝置40和離合器20的控制閥而產生液壓。

圖2顯示用于傳動裝置和離合器的操作的自動傳動液(ATF)的流動，其中驅動電動油泵71和機械油泵75以適當地將儲存在油箱51中的油通過液壓線路52提供到閥體53。

通常，在EV模式下電動油泵71提供液壓至液壓線路52，在HEV模式下(其中驅動發動機并連接發動機離合器)，機械油泵75與電動油泵71一起提供液壓至液壓線路52。

相應地，圖3顯示典型的電動油泵的驅動模式。如圖3所示，根據車輛的狀態，以各種驅動模式適當地控制電動油泵的操作。優選地，驅動模式可以被分為在初始操作條件時的高速控制模式、低速控制模式、在正常操作條件時的中速控制模式、以及非控制模式，在高速控制模式中，在短時間周期內(例如幾秒鐘)以高速驅動泵以保證起動(IG，START?ON)過程中的液壓響應，在低速控制模式中，以低速驅動泵以在車輛停止時(車速是零以及剎車啟動，或者變速桿處于N或P擋)在怠速條件下使能量消耗最小，在中速控制模式中，當車輛被正常驅動時，以中速驅動泵，在非控制模式中，停止泵的操作(EOP關閉/MOP打開)。

在此，優選地，適當地執行高速控制模式以便通過在預定的時間周期內以高壓泵力(high?pressure?pumping?force)將高液壓應用到液壓線路來保證液壓響應，且當車輛被正常驅動時執行中速控制模式。

優選地，根據機械油泵的轉速和傳動裝置的輸入扭矩來適當地確定進入中速控制模式和非控制模式。在非控制模式中，適當地停止電動油泵的操作，從而只有機械油泵向液壓線路提供液壓。

此外，為了在電動油泵的操作控制中產生傳動裝置和離合器中所需的線路壓力，需要以最優的轉速驅動泵。通常，根據每種驅動模式中油(ATF)的溫度以預定的目標轉速適當地控制泵。

優選地，TCU根據來自于用于每種驅動模式的存儲數據的油溫提取目標轉速(RPM)，并通過CAN通信將其傳輸到OPU。然后，OPU根據從TCU傳輸的目標轉速控制電動油泵的電機的操作，同時，將控制結果反饋到TCU。

在圖4顯示的例子中，根據油溫控制電機的轉速。優選地，由于負載扭矩根據油的粘度變化，因此根據與油的粘度顯著關聯的油溫來控制電機的轉速。例如參考圖4，油溫越高，油的粘度下降的越多。因此，如果油的粘度較低，則提高泵的電機的轉速，以便形成液壓線路中定義的壓力。

因此，使用反映油的粘度并通過溫度傳感器被測量的油溫作為控制變量。雖然在泵的操作控制中必須根據流體的準確真實的粘度值來控制驅動速度，但是在一般的車輛中使用溫度傳感器的測量值來控制泵的操作。

但是，隨著傳動裝置的持續使用，油的粘度特性變得與新產品的粘度特性不同，因此不能準確地預測真實的負載扭矩。