[發明專利]具有電子節氣門的混合動力系及控制節氣門位置的方法

有效

• 申請號: 201110215728.2
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102398505A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: J.L.沃爾興;J.N.斯托克布里奇;T.R.杜爾金;J.E.普勞查;R.B.杰斯;B.D.埃森馬赫
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60K6/20
• 分類號: B60K6/20;F02D9/10;B60W10/06;B60W10/08;B60W40/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;楊楷

技術領域

本發明涉及具有電子控制節氣門的混合動力系及控制節氣門位置的方法。

背景技術

內燃機的節氣門是直接調節進入發動機的空氣量的閥，其間接控制發動機的功率輸出。在節氣門全開時，進氣歧管處于環境大氣壓或處于環境大氣壓附近。當節氣門部分地關閉時，歧管真空產生并且對氣缸中活塞運動的阻力增大。

車輛操作者通常利用加速踏板機械地控制節氣門的位置。在其他車輛中，基于發動機運行情況，例如加速踏板的位置，電子地控制節氣門，但在加速踏板和節氣門之間沒有機械聯接。

發明內容

提供了一種混合動力系和控制混合動力系的發動機中的電子節氣門的方法。混合動力系可以用于各種各樣的應用，如機動車、船、建筑物或別的使用電動機/發電機的應用。節氣門系統如此構造以使得當節氣門馬達斷電時，節氣門處于對于發動機給第一電動機/發電機提供動力的最佳位置。具體地說，提供了混合動力系，其包括具有電子控制的節氣門系統的發動機。“電子控制的節氣門系統”的節氣門沒有機械地連接到加速踏板或其他操作者輸入設備。節氣門的位置可調節以改變發動機的功率輸出。節氣門系統還包括電節氣門馬達和偏壓件，電節氣門馬達可通電以調節節氣門的位置，當電節氣門馬達未通電時，偏壓件將節氣門偏壓到默認位置。混合動力系具有操作地連接到發動機的第一電動機/發電機和操作地連接到第一電動機/發電機并且可操作以推進車輛的第二電動機/發電機。第一電動機/發電機可操作以向第二電動機/發電機提供電力。至少一個控制器操作地連接到節氣門馬達、發動機和電動機/發電機。在一個實施例中，發動機控制器連接到發動機和節氣門馬達，既起功率變換器作用又起電動機控制器作用的模塊連接到電動機/發電機。

發動機可在預定最佳狀態中操作以向用于給第二電動機/發電機提供動力的第一電動機/發電機提供動力。當發動機處于預定最佳狀態中時，節氣門處于預定位置。“預定最佳狀態”是被認為是產生燃料效率、輸出轉矩和速度的最佳結合的一組預定發動機運行參數。節氣門的默認位置選擇成與節氣門的預定位置大致相同。所述至少一個控制器可操作以將電節氣門馬達通電和斷電，以使得當節氣門的位置處于默認位置的預定范圍內一預定時間量時，節氣門被偏壓到默認位置。通過將默認位置設定為發動機處于預定最佳狀態中的位置，給節氣門馬達提供動力的電能被最小化，并且節氣門馬達磨損也減少。如果車輛電力中斷，發動機的最佳運行狀態也足以提供“慢行駛回”的能力。在如上所述的增程型電動車輛上，發動機轉矩不是“慢行駛回”狀態期間所關心的，因為即使完全打開的節氣門也不會導致車輪處的過大動力，這是由于僅僅第二電動機/發電機能直接影響牽引力。

一種控制上述混合動力系如混合動力車輛的發動機上的電子節氣門的方法是一種算法，其確定節氣門的指令位置和節氣門的實際位置是否都處于斷電位置的預定范圍內，如果確定節氣門的指令位置和節氣門的實際位置都處于斷電位置的預定范圍內，則啟動起計時器作用的算法部分，并且當計時器開啟至少一預定時間段時，將節氣門馬達斷電，實際位置和指令位置都處于默認位置的預定范圍內。選擇斷電位置以便發動機在預定最佳狀態中運行以給第一電動機/發電機提供動力。

根據下面結合附圖對實現本發明的最佳方式的詳細說明，本發明上述特征和優點及其它特征和優點是顯而易見的。

附圖說明

圖1是具有電子節氣門控制系統的增程型電動混合動力系的示意圖；

圖2是圖1的電子節氣門控制系統的示意圖，其具有將節氣門偏壓至默認位置的彈簧；

圖3是圖1和2的節氣門控制系統的彈簧力-節氣門位置的圖；

圖4是控制圖2的節氣門的方法的流程圖；和

圖5是在不同位置中示出的圖2的節氣門的示意性橫截面圖。

具體實施方式

參考附圖，其中在全部若干附圖中同樣的附圖標記表示同樣的部件，圖1表示具有混合動力系12的混合動力車輛10。雖然動力系12被表示為車輛，例如機動車，但動力系12也可以用于給船提供動力，作為建筑物的發電站，或用于利用發動機和電動機/發電機提供動力的任何應用。