混合动力系及其操作方法技术

本发明专利技术涉及混合动力系及其操作方法，即提供一种混合动力系和操作混合动力系的方法。在一个实施例中，该方法包括确定电池组模块中电池组的温度是高于还是低于第一阈值，和在确定电池组的温度低于第一阈值时提供指令给电动可变变速器模块以选择运行于第一模式或第二模式。

【技术实现步骤摘要】

[0001]本专利技术总体上涉及混合动力系，更具体地涉及操作混合动力系的方法。
技术介绍
[0002]混合动力系统构造为操纵混合车辆中各种原动件的输入和输出扭矩，如内燃机和电机。在一些混合动力系结构中，内燃机驱动发电机，发电机继而给电动驱动系和电池组提供电能。该发电机还为内燃机提供启动功能，同时电动驱动系可再俘获车辆制动能量为电池组再充电。在另一些构造中，内燃机和马达都直接与驱动系机械地联接，该驱动系包括为大范围操作提供合适传动比(如变速比)的换档变速器。[0003]为了提供连续的变速比，动力系可包括电动可变变速器(EVT)。通常EVT可用内燃机和最终传动装置之间的直接机械路径操作，因而使得传动效率高。EVT还能独立于最终传动装置机械地运行，能够以不同的机械/电动分离作用(split contribution)运行，从而允许高扭矩连续变速比、电控启动、再生制动、发动机非怠速状态和多模式操作。[0004]驱动内燃机的动力大小可根据道路行驶载荷需求和电池组的荷电状态来选择。选择发动机动力大小后，发动机的最佳燃油经济性或最佳排量图或其组合可用来选择发动机的扭矩/速度工作点。电池组能输出附加动力，该附加动力和发动机动力一起满足道路行驶载荷动力需求并补偿混合动力系统内的动力损耗。[0005]尽管上述混合动力系结构在多数情况下总体上运行良好，但是这些结构还能被改进。例如，电池组的动力输出在该电池组暴露于极低温度(例如低于大约0℃)时可能不会起到预期作用。特别地，电池组的荷电状态可能受到此种温度影响，电池组在此种条件下可能不能满足动力系和/或EVT的动力需求。-->[0006]因此期望有改进的混合动力系结构，该混合动力系结构能在至少0℃或更低温度下运行。此外，本专利技术的其他期望特征和特性在随后的详细说明和所附权利要求结合附图和前述的
和
技术介绍
时将变得显而易见。
技术实现思路
[0007]提供一种用于车辆的混合动力系，所述混合动力系包括联接于马达的发动机，其中马达包括多个齿轮和多个汽缸。所述混合动力系包括电池组、温度传感器、电动可变变速器模块和混合动力控制模块。该电池组构造为给马达提供动力。温度传感器与电池组通信且构造为测量电池组的温度。该电动可变变速器模块构造为提供指令以阻尼发动机的振动。该混合动力控制模块构造为与温度传感器通信以确定所感测的电池组的温度是高于还是低于第一阈值，并与电动可变变速器模块通信，以便在确定电池组的温度低于第一阈值时，该混合动力控制模块提供指令给电动可变变速器模块以限制到第一模式和第二模式的换档指令。[0008]提供了操作混合动力系的方法，该混合动力系包括构造为提供指令给电动可变变速器模块的混合动力控制模块，其中所述电动可变变速器模块构造为给车辆的多个齿轮提供换档指令和从电池组模块接收动力。该方法包括确定电池组模块中电池组的温度是高于还是低于第一阈值，并在确定电池组的温度低于第一阈值时提供指令给电动可变变速器模块以限制到所要运行的第一模式或第二模式的换档指令。附图说明[0009]在下文将结合以下附图描述本专利技术，其中相同的附图标记表示相同的元件，和[0010]图1是根据实施例的混合动力系统结构的电气和机械示意图；[0011]图2是根据实施例的电动可变变速器的电气和机械示意图，所述电动可变变速器可应用于图1所示的混合动力系内；和[0012]图3是根据实施例的操作混合动力系的方法的流程框图。-->具体实施方式[0013]以下详细说明本质上仅为示范性的，而并不打算限定本专利技术主题或本专利技术主题的应用和使用。此外，不打算由任何在前述
、
技术介绍
、
技术实现思路
或以下具体说明中明确或隐含的理论所限制。[0014]图1是根据实施例的混合动力系11的系统结构示意图。混合动力系11可包括混合动力控制模块(HCM)19、电池组模块(BPM)21、发动机控制模块(ECM)23和系统控制器43，所述混合动力控制模块(HCM)19与电动可变变速器(EVT)10通信并提供指令给EVT10。在一个实施例中，HCM19包括一对功率逆变器(未示出)和各自的马达控制器(未示出)，所述马达控制器能接收马达控制指令和控制逆变器状态以提供马达驱动或再生功能。在马达驱动功能中，逆变器从直流线路接收电流并通过高压相位线路29和31提供交流电流给EVT10的相应马达。在再生功能中，逆变器通过高压相位线路29和31从对应的马达接收交流电流并提供电流给直流线路27。流向或流出逆变器的净直流电流决定BPM21处于充电或放电运行模式。如前所述，马达控制器控制逆变器，在这点上，该马达控制器可以是基于微处理器的控制器，所述控制器包括常规元件，如微处理器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、高速时钟、模拟-数字转换(A/D)和数字-模拟转换(D/A)电路、输入/输出(I/O)电路和装置及合适的信号调节和缓冲电路。[0015]EVT10与HCM19通信以从其接收指令，从而给混合动力系11提供多个操作模式。在一个实施例中，EVT10具有直接由发动机14驱动的输入元件12，输入元件12可以是轴。如图1所示的实施例中，扭矩阻尼器16结合在发动机14的输出元件与EVT10的输入元件12之间。该扭矩阻尼器16从EVT10接收指令以阻尼发动机14的振动。在另一实施例中，扭矩阻尼器16可包含扭矩传递机构(未示出)或与扭矩传递机构(未示出)结合使用以允许发动机14选择性地与EVT10接合。[0016]EVT10的示意性实施例在图2中示出。在此，EVT10描述为能够经由一个或多个子行星齿轮组24、26、28的合适的齿轮组合给-->混合动力系11提供多个操作模式。在一个实施例中，包括三个子齿轮组24、26、28且每个子齿轮组由多个齿轮组成。例如，第一子行星齿轮组24具有围绕内齿轮元件32的外齿轮元件30。多个行星齿轮元件34可旋转地安装在行星架36上，以便每个行星齿轮元件34啮合地接合外齿轮元件30和内齿轮元件32。第二子行星齿轮组26也具有围绕内齿轮元件40的外齿轮元件38。多个行星齿轮元件42可旋转地安装在行星架44上，以便每个行星齿轮42啮合地接合外齿轮元件38和内齿轮元件40。同样，第三子行星齿轮组28具有围绕内齿轮元件48的外齿轮元件46。多个行星齿轮元件50可旋转地安装在行星架52上，以便每个行星齿轮50啮合地接合外齿轮元件46和内齿轮元件48。[0017]第一子行星齿轮组24的内齿轮元件32可经由毂衬齿轮54连结到第二子行星齿轮组26的外齿轮元件38。连结后的第一子行星齿轮组24的内齿轮元件32和第二子行星齿轮组26的外齿轮元件38经由套轴58连续连接到第一马达/发电机56。该第一马达/发电机56在此也以不同的方式称为马达A或MA，且被马达控制模块(MCM)57所控制。该MCM57与HCM19通信并可从其接收指令。[0018]第一子行星齿轮组24的行星架36可经由轴60连结到第二子行星齿轮组26的行星架44。因而，第一与第二子行星齿轮组24与26的相应行星架36和44连结。轴60还选择性地经由扭矩传递机构62与第三子行星齿轮组28的行星架52连接。该扭矩传递机构62或“第二离合器C2”可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的混合动力系，该混合动力系包括联接到马达的发动机，其中该马达包括多个齿轮和多个汽缸，所述混合动力系包括：　构造为给所述马达提供动力的电池组；　与所述电池组通信并构造为感测所述电池组温度的温度传感器；　构造为提供指令以阻尼发动机振动的电动可变变速器模块；和　混合动力控制模块，所述混合动力控制模块构造为与所述温度传感器通信以确定所感测的所述电池组的温度是高于还是低于第一阈值，并与所述电动可变变速器模块通信以便在确定所述电池组的温度低于所述第一阈值时，该混合动力控制模块提供指令给所述电动可变变速器模块以限制在第一模式和第二模式之间的换档指令。

【技术特征摘要】
US 2007-9-28 11/8642231.一种用于车辆的混合动力系，该混合动力系包括联接到马达的发动机，其中该马达包括多个齿轮和多个汽缸，所述混合动力系包括：构造为给所述马达提供动力的电池组；与所述电池组通信并构造为感测所述电池组温度的温度传感器；构造为提供指令以阻尼发动机振动的电动可变变速器模块；和混合动力控制模块，所述混合动力控制模块构造为与所述温度传感器通信以确定所感测的所述电池组的温度是高于还是低于第一阈值，并与所述电动可变变速器模块通信以便在确定所述电池组的温度低于所述第一阈值时，该混合动力控制模块提供指令给所述电动可变变速器模块以限制在第一模式和第二模式之间的换档指令。2.如权利要求1所述的混合动力系，其特征在于，所述混合动力控制模块还构造为在确定所述电池组的温度高于第二阈值时提供换档指令以切换多个齿轮组的至少一个齿轮到第三模式。3.如权利要求1所述的混合动力系，其特征在于：所述电动可变变速器模块包括构造为阻尼发动机振动的扭矩阻尼器；和混合动力控制模块还构造为：在确定所述电池组的温度低于所述第一阈值时，提供指令给所述电动可变变速器模块以提供指令给所述扭矩阻尼器来减少供应给发动机的阻尼量。4.如权利要求1所述的混合动力系，其特征在于，还包括发动机控制模块，所述发动机控制模块构造为提供指令以(i)提供燃料给所述多个汽缸的所有汽缸，(ii)提供燃料给所述多个汽缸的一部分汽缸，或(iii)不提供燃料给所述多个汽缸的任何汽缸，其中该混合动力控制模块还构造为在确定所述电池组模块的温度低于所述第一阈值时，提供指令给所述发动机控制模块以命令多个燃料喷射器将燃料喷射到所述多个汽缸的所有汽缸。5.如权利要求4所述的混合动力系，其特征在于，还包括构造为提供制动指令给制动衬块的系统控制器，其中所述混合动力控制模块还构造为当所述发动机控制模块提供指令给燃料喷射器以将燃料喷射到所述多个汽缸的所有汽缸时，命令所述系统控制器提供制动指令给所-->述制动衬块。6.如权利要求5所述的混合动力系，其特征在于，所述混合动力控制模块构造为在确定所述电池组的温度高于第二阈值时提供指令给所述发动机控制模块，命令多个燃料喷射器将燃料喷射到所述多个汽缸的一部分汽缸。7.如权利要求1所述的混合动力系，其特征在于，所述第一阈值是大约0℃±3℃的温度。8.一种操作混合动力系的方法，所述混合动力系包括构造为提供指令给电动可变变速器模块的混合动力控制模块，该电动可变变速器模块构造为提供换档指令给车辆的多个齿轮和从电池组模块接收动力，所述方法包括步骤：确定所述电池组模块中电池组的温度是高于还是低于第一阈值；和在确定所述电池组的温度低于所述第一阈值时，提供指令给所述电动可变变速器模块以限制到所要运行的第一模式和第二模式的换档指令。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述限制步骤还包括在确定所述电池组的温度高于第二阈值时，提供换档指令以切换所述多个齿轮中的至少一个齿轮至第三模式。10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述车辆还包括构造为提供动力给所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：S汤普森，J塞登斯特里克，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]