[發(fā)明專利]用于控制混合起動器發(fā)電機的輸出的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210597683.4
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103587523B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金賢;金敬夏;徐材赫;河昇佑;金連鎬;金三均
• 申請（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動車株式會社
• 主分類號: B60W20/10
• 分類號: B60W20/10;B60W10/08;B60W40/10;B60K6/442
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于在混合電動車中控制起動器發(fā)電機的輸出的方法和系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及用于控制起動器發(fā)電機的輸出的方法和系統(tǒng)，其可以改善噪聲、振動和聲振粗糙度(NVH)性能，防止用于改善NVH性能的額外成本，并減少混合起動器發(fā)電機(HSG)的大小和重量。

背景技術(shù)

混合動力車使用有效結(jié)合的兩種動力源來驅(qū)動車輛。許多混合動力車可以由發(fā)動機和電動機驅(qū)動，其通常被稱為混合電動車(HEV)，其中發(fā)動機利用燃燒燃料(化石燃料，例如汽油和柴油)的旋轉(zhuǎn)力，而電動機利用電池動力的旋轉(zhuǎn)力。

混合動力車可以被認為是未來車輛，其通過使用電動機作為除發(fā)動機之外的輔助動力源可以改善燃料效率并減少排氣。目前進行許多研究以滿足當前對改善燃料效率和開發(fā)環(huán)境友好型產(chǎn)品的需求。

混合動力車可以由電動車(EV)模式驅(qū)動，該電動車(EV)模式為其中僅使用電動機(驅(qū)動電動機)的動力的純電動車模式。或者，混合動力車可以由混合電動車(HEV)模式驅(qū)動，其中在使用發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)力作為主動力時使用驅(qū)動電動機的旋轉(zhuǎn)力作為輔助動力。此外，可以使用再生制動(RB)模式，其中可以收集車輛驅(qū)動期間的制動和慣性能量并通過驅(qū)動電動機發(fā)電而對電池充電。

因此，一起使用發(fā)動機的機械能量和電池的電能，并且可以使用發(fā)動機和驅(qū)動電動機的最佳操作范圍。此外，在制動時可以在驅(qū)動電動機內(nèi)收集能量。因此，可以改善車輛燃料效率和能量效率。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的混合動力系統(tǒng)配置的示例性視圖。如圖1所示，用于驅(qū)動混合動力車的混合動力系統(tǒng)可以具有如下布置，其中發(fā)動機10、驅(qū)動電動機20、和變速器30彼此相鄰布置。此外，發(fā)動機10和驅(qū)動電動機20經(jīng)發(fā)動機離合器50連接以傳送動力。此外，驅(qū)動電動機20和變速器30直接連接。

而且，可在起動時向發(fā)動機10提供旋轉(zhuǎn)力(例如，輸出起動扭矩)的混合起動器發(fā)電機40與發(fā)動機10連接。在這種配置中，當發(fā)動機離合器50接合時，可以由驅(qū)動電動機20驅(qū)動車輛的驅(qū)動軸。當發(fā)動機離合器50脫離時，可以由發(fā)動機10和驅(qū)動電動機20驅(qū)動車輛的驅(qū)動軸。

此外，混合動力控制單元(HPCU)61和低電壓DC/DC轉(zhuǎn)換器(LDC)63設(shè)置為電力部件。作為集成控制單元的HPCU61可以執(zhí)行各種功能，例如選擇發(fā)動機10或驅(qū)動電動機20作為驅(qū)動車輛的動力；根據(jù)車輛的驅(qū)動條件確定動力分配比；將高電壓電池(HV BATT)62的電壓轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動驅(qū)動電動機的電壓；以及控制驅(qū)動電動機20的MCU(包括逆變器)功能。LDC63可以將HV BATT62的高電壓降低至低電壓，以通過低電壓電池(12V BATT)64將低電壓供應(yīng)至車輛的電動部件。此外，設(shè)置電動油泵65。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的混合動力系統(tǒng)的示例性HSG的示例性視圖。

HSG40是混合動力車用于發(fā)動機起動和連續(xù)發(fā)電功能的核心部件。用于對高電壓電池62充電的發(fā)電功能可以根據(jù)車輛的驅(qū)動模式需要大范圍的輸出(例如DC2～8kW)。然而，為配置HSG40以滿足最大發(fā)電輸出，可以擴大加熱時用于冷卻的水冷卻結(jié)構(gòu)。此外，由于線圈的耐熱級別增加，材料成本可能過度增加。因此，最近開發(fā)的HSG配置有可能不產(chǎn)生車輛模式所需最大發(fā)電輸出的裝置。如果需要，可以可變地控制發(fā)動機怠速rpm(例如，1300怠速rpm和DC5kW變成1700怠速rpm和DC8kW)，以補償不足的發(fā)電輸出。然而，怠速rpm的可變控制可能因怠速rpm的增加而引起內(nèi)部噪聲和振動，且由此可能需要額外的防噪聲和防振動措施。

在怠速rpm的可變控制中，HSG的電池的充電能力可以因發(fā)動機怠速rpm的增加而增加，而在怠速期間外圍部件(發(fā)動機)可能振動，從而使NVH性能劣化。為防止NVH性能的劣化，可以實施HSG的外殼剛度的加強和轉(zhuǎn)子偏斜(rotor skew)，然而這個方法可能增加制造成本、HSG的大小和重量。

上述在該部分公開的信息僅用于增強對本發(fā)明背景的理解，因此其可能含有不構(gòu)成在該國本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供用于控制起動器發(fā)電機的輸出的方法和系統(tǒng)，其可以改善噪聲、振動、和聲振粗糙度(NVH)性能，防止用于改善NVH性能的額外成本，并減少HSG的大小和重量。