借电起动内燃机制造技术

描述了一种多模式动力系统，其包括：内燃机、高压电机和高压电力系统。一种用于控制多模式动力系统的方法包括：响应于操作员启动借电起动，将高压电力系统电连接至远程电源并对高压电力系统和远程电源之间的接触器进行通电。使通过辅助动力模块的电力流最小化，该辅助动力模块被连接至向附件装置供给电力的高压电力系统。修改发动机起动参数，以及通过由控制器控制高压电机使内燃机旋转并基于所修改的发动机起动参数控制内燃机的操作以实现起动。

Electric starting engine

A multi-mode power system is described which includes an internal combustion engine, a high voltage motor and a high voltage power system. Includes a method for controlling the multi mode power system: in response to the operator by starting the electric starter, the high-voltage power system is electrically connected to the remote power and the contactor between the high-voltage power system and remote power supply for electricity. The auxiliary power module is connected to a high voltage power system for supplying power to the accessory device by minimizing the power flow of the auxiliary power module. The engine starting parameters are modified, and the operation of the internal combustion engine is controlled by the control of the high voltage motor by the controller and the operation of the internal combustion engine based on the modified engine starting parameters.

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及多模式动力系统，以及多模式动力系统的控制例程相关操作。
技术介绍
车辆可以采用动力系统，动力系统结合诸如一个或多个高压电马达/发电机等非燃烧马达从内燃机(发动机)生成推进动力。高压电马达/发电机经由高压电力电路从车载高压电能储存装置(例如，高压电池)获取电力。高压电池可以在车辆运行期间充电，以及/或者可以通过使用来源于车外电源的电力充电。诸如车辆长时间停车等运行情况可以导致高压电池放电至不足以起动发动机的充电状态。类似地，系统故障可以导致高压电池放电至不足以起动发动机的充电状态。因此期望起动发动机。
技术实现思路
描述了一种多模式动力系统，该多模式动力系统包括内燃机、高压电机以及高压电力系统。一种用于控制多模式动力系统的方法包括：响应于操作者启动借电起动，将高压电力系统电连接至远程电源并且使位于高压电力系统与远程电源之间的接触器通电。使流过辅助动力模块的电功率流最小化，该辅助动力模块电连接至高压电力系统，该高压电力系统向附件装置供应电力。更改发动机起动参数，并且通过如下操作来起动内燃机：由控制器控制高压电机以使内燃机旋转，以及基于所更改的发动机起动参数来控制内燃机的运行以便实现起动。本教导的上述特征和优点、以及其他特征和优点在结合附图时从如下详细描述中显而易见：对如所附权利要求书中限定的用于执行本教导的一些最佳模式和其他实施例的详细描述。附图说明现在将参照附图通过示例的方式对一个或多个实施例进行描述，在附图中：图1和图2示意性地图示了根据本公开的车辆的实施例，该车辆包括动力系统和高压电力系统，该动力系统包括内燃机、电力机器和齿轮系，齿轮系机械地联接至车辆传动系以便向一个或多个车轮供应推进动力；以及图3示意性地示出了根据本公开的借电起动控制例程，该借电起动控制例程用于通过使用来源于远程车外电源的电力来借电起动参照图1和图2描述的动力系统的实施例。具体实施方式现在参照附图，其中，描述的目的仅仅是图示某些示例性实施例并且不是为了限制这些实施例，图1示意性地图示了车辆10，车辆10包括动力系统20和高压电力系统40，其操作由控制器12控制。动力系统20优选地包括：内燃机(发动机)24，该内燃机24与电力机器30机械地联接；以及齿轮系28，该齿轮系28机械地联接至车辆传动系26以便向一个或多个车轮供应推进动力。在多个附图中，相同的标号表示相同或者相应的部件。车辆10响应于操作者的命令和指示进行操作，包括：响应于操作者通过用户界面14发出的命令来发起和结束车辆和动力系操作，用户界面14可以包括点火开关或者其他适合的装置。发动机24可以是任何适合的内燃机，其通过燃烧过程将基于碳氢化合物或者其他燃料转换为机械动力。发动机24通过使用齿轮系28的可旋转构件22或者其他适合的机械联接装置机械地可旋转地联接至电力机器30。发动机24与电力机器30的机械联接使得电力机器30可以让发动机24旋转以作为发动机起动程序的一部分。这样，本文描述的发动机24优选地不用配置低压(例如，12Vdc)电起动系统。电力机器30可以是任何包括转子和定子的电力机器，该电力机器将高压电力转换成机械动力并且优选地将机械动力转换成电能，该电能可存储在高压能量存储设备(高压电池)42中，并且电力机器30在一个实施例中是电连接到牵引功率逆变器模块(TPIM)32的高压多相电马达/发电机装置。动力系统20可采用第二电力机器或更多电力机器，用于车辆推进和其他功能。齿轮系28可包括任何适合的机械动力传递装置，诸如但不限于行星齿轮、螺旋齿轮和其他齿轮组、旋转轴、离合器、制动器和其他装置。借助非限制示例，可旋转构件22可包括任何适合的形式，诸如旋转轴，啮合式齿轮布置或皮带传动布置。可替换地，可旋转构件22可包括，经由动力系统20的齿轮系28的一个实施例中的行星齿轮组的齿圈、过桥齿轮、太阳齿轮，机械耦合到发动机24。发动机24，电力机器30和传动系统28之间机械互连的实施例的其他细节是公知的，不详细描述。高压电力系统40包括高压电池42，高压电池42经由高压总线向电力部件供给电力。高压总线包括正极侧(HV+)44和负极侧(HV-)46，并且电力由电流传感器48和电压传感器56监测。电力部件优选地包括TPIM32、辅助动力模块(APM)64和交流充电器62。高压电池42可以是任何适合的高压能量存储装置，例如但不限于多电池锂离子装置、超级电容器或其他设备，并且优选地包括高压电中断链路43。负总线接触器开关52将HV-46连接到高压电池42，并且带有电阻器54的预充电接触器开关50与之并联设置。TPIM32电连接在HV+44和HV-46之间，与推进电容器34电并联布置，并且正极接触器开关58设置为和在HV+44和HV-46之间的TPIM32电串联连接。TPIM32配置有适合的控制电路，该控制电路包括功率晶体管，例如用于将高压直流电力转化成高压交流电力和将高压交流电力转化成高压直流电力的IGBT。在一个实施例中，TPIM32采用脉冲宽度调制(PWM)控制，以将源于高压电池42的储存的直流电力转换成交流电力来驱动电力机器30产生转矩。类似地，TPIM32将传递到电力机器30的机械动力转换成直流电力以产生可存储在高压电池42中的电能，包括作为再生动力控制策略的部分。TPIM32配置为接收马达控制命令和控制逆变器状态以向马达驱动和再生制动功能。推进电容器34是优选地配置有低阻抗和高电容的已知电容设备。APM64和交流充电器62优选地并联设置在HV+44和HV-46之间，并且和APM接触器开关60电串联设置。APM64优选地包括直流/直流电力转换器，该电功率转换器在一个实施例中电连接到低压总线和低压电池。APM64向车辆上的低压系统提供低压电力，包括，例如电动窗户，HVAC风扇，座椅和其他附加设备。交流充电器62是车载电池充电器，可经由充电电缆电连接到远程车外交流电源(远程交流电源)70，用于当车辆10静止时给高压电池42充电。优选地，远程交流电源70供给高压交流电力，例如，以240VAC供给到交流充电器62，交流充电器62过滤高压交流电力否则调整高压交流电力以使其适合用于给高压电池42充电。用户界面14包括信号连接至多个人/机界面装置的控制器或相关装置，操作者通过人/机界面装置指挥车辆10的操作。用户界面14可以包括但不限于车辆仪表板或中央控制台上的元件，其可以包括触摸屏、物理键盘、鼠标、麦克风和/或扬声器。在一个实施例中，触摸屏可以响应于来自操作者的触摸输入，包括但不限于点触、轻敲、拉动、两指捏、两指扩大等。用户界面14可以包括用于启动和关闭车辆和动力系操作的点火按键或车辆起动按钮。其他车载用户界面装置可以包括例如加速踏板、制动踏板、变速器挡位选择器(PRNDL)和点火开关，以使得操作者能够转动并起动发动机24。控制器12信号连接至操作者界面14。控制器12优选地包括与动力系统20的单个元件共同定位的多个分离装置，以响应于操作者指令或动力系要求来实现对动力系统20的单个元件的操作性控制。控制器12还可以包括提供其他控制装置的分级控制的控制装置。控制器12直接地或者经由通信总线16通信地连接至高压电池42、APM64、交流充电器62、TPIM3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于起动包括电连接至高压电力系统的高压电机的多模式动力系统的内燃机的方法，所述方法包括：响应于操作者启动借电起动：将所述高压电力系统电连接至远程电源；对所述高压电力系统和所述远程电源之间的接触器进行通电；使流过电连接至所述高压电力系统的辅助动力模块的电功率流最小化，其中所述辅助动力模块向附件装置供给电力；修改发动机起动参数；以及通过由控制器控制所述高压电机来起动所述内燃机以使所述内燃机旋转并基于所述修改的发动机起动参数来控制所述内燃机的操作。

【技术特征摘要】
2015.07.24 US 14/8084741.一种用于起动包括电连接至高压电力系统的高压电机的多模式动力系统的内燃机的方法，所述方法包括：响应于操作者启动借电起动：将所述高压电力系统电连接至远程电源；对所述高压电力系统和所述远程电源之间的接触器进行通电；使流过电连接至所述高压电力系统的辅助动力模块的电功率流最小化，其中所述辅助动力模块向附件装置供给电力；修改发动机起动参数；以及通过由控制器控制所述高压电机来起动所述内燃机以使所述内燃机旋转并基于所述修改的发动机起动参数来控制所述内燃机的操作。2.如权利要求1所述的方法，其中将所述高压电力系统电连接至所述远程电源包括将所述高压电力系统电连接至远程交流电源。3.如权利要求1所述的方法，其中将所述高压电力系统电连接至所述远程电源包括将所述高压电力系统电连接至远程直流电源。4.如权利要求3所述的方法，其中将所述高压电力系统电连接至远程直流电源包括将所述高压电力系统电连接至供给所述直流电力的远程移动电源。5.如权利要求1所述的方法，其进一步包括当所述高压电池的充电状态大于最小阈值时采用来自所述高压电池的电力来补充来自所述远程电源的电力以便起动所述发动机。6.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：将所述高压电力系统与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·K·斯蒂尔，J·F·克劳福德，S·D·古尔斯基，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US