混合动力电动车辆及其行驶控制方法技术

本公开提供了一种混合动力电动车辆，其包括：电机，配备有用于检测第一旋转角的旋转变压器；发动机，连接到电机；电机控制器，被配置为控制电机并基于第一旋转角生成发动机的虚拟角传感器信息；以及发动机控制器，被配置为基于所生成的虚拟角传感器信息来控制发动机，其中虚拟角传感器信息包括作为发动机的曲柄角的第二旋转角以及关于曲柄上止点的信息中的至少一项。的至少一项。的至少一项。

【技术实现步骤摘要】
混合动力电动车辆及其行驶控制方法


[0001]本公开涉及一种能够通过用虚拟曲柄角传感器代替发动机的曲柄角传感器来维持车辆稳定性和性能的混合动力电动车辆。本公开进一步涉及其行驶控制方法(driving control method)。

技术介绍

[0002]可以代替内燃发动机车辆的环保车辆(例如，纯电动车辆、混合动力电动车辆、燃料电池车辆)也称为电气化车辆。这些车辆之所以被称为电气化车辆，是因为环保车辆采用电机作为驱动车辆的驱动源。其中，混合动力电动车辆包括发动机和电机。因此，混合动力电动车辆需要检测旋转角以实现发动机和电机的行驶控制。
[0003]旋转变压器(resolver)用作检测电机转子的绝对角位置的位置传感器。与编码器相比，旋转变压器具有较高的机械强度和优异的耐用性。因此，旋转变压器可以用作需要高性能和高精度行驶的领域(例如，电动车辆)中的驱动电机的位置传感器。
[0004]另一方面，在发动机的情况下，如果没有检测到旋转角，则不能测量曲轴的位置(例如，上止点)。因此会出现不能准确地确定发动机的燃料喷射量、喷射正时和点火正时的问题。
[0005]因此，即使在混合动力电动车辆中没有设置用于检测发动机旋转角的曲柄角传感器时，也需要一种用于检测发动机旋转角以使发动机能够以与现有系统相同的方式启动的方法。
[0006]前述内容仅旨在帮助理解本公开的背景。前述内容并不意味着本公开内容落入本领域普通技术人员已知的现有技术的范围内。

技术实现思路

[0007]因此，考虑到相关技术中出现的上述问题实施了本公开。本公开的目的在于提供一种混合动力电动车辆，其具有发动机和电机直接连接的结构。本公开的进一步目的在于提供一种混合动力电动车辆，其中发动机的当前旋转角基于电机的旋转变压器检测到的电机的旋转角而确定。本专利技术的另一个目的在于提供一种混合动力电动车辆，其中发动机的曲柄角传感器(crank angle sensor)被虚拟曲柄角传感器取代，其能够维持车辆稳定性和性能。本专利技术的进一步目的在于提供一种其行驶控制方法。
[0008]本公开要解决的技术问题不限于上述技术问题。本公开所属领域的普通技术人员应当通过以下描述清楚地理解其他未提及的技术问题。
[0009]为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供了一种混合动力电动车辆。混合动力电动车辆包括配备有用于检测第一旋转角的旋转变压器的电机并且包括连接到电机的发动机。混合动力电动车辆进一步包括电机控制器，该电机控制器被配置为控制电机并基于第一旋转角生成发动机的虚拟角传感器信息。此外，混合动力电动车辆包括发动机控制器，该发动机控制器被配置为基于所生成的虚拟角传感器信息来控制发动机。虚拟角传感
器信息包括作为发动机的曲柄角的第二旋转角以及关于曲柄上止点的信息中的至少一项。
[0010]电机控制器可以基于发动机和电机的旋转比以及第一旋转角来确定第二旋转角。
[0011]发动机可以进一步包括用于测量发动机的每分钟转数(RPM)的凸轮角传感器。可以通过使用比较由凸轮角传感器测量的发动机和电机的RPM的结果来校正发动机和电机的旋转比。
[0012]发动机和电机的旋转比、第一旋转角和第二旋转角之间的关系可以通过以下等式1获得：
[0013]等式1：θ2＝kθ1[0014]在等式1中，θ1＝第一旋转角的变化量，θ2＝第二旋转角的变化量，k＝发动机和电机的旋转比。
[0015]电机可以直接连接到发动机。
[0016]电机控制器可以以缺齿信号的形式模拟曲柄上止点。
[0017]电机控制器可以基于曲柄上止点处与第一旋转角对应的预存储偏移、电机的RPM以及发动机和电机的旋转比来确定曲柄上止点信息。
[0018]预存储偏移可以包括在初始组装或维护期间设置的第一偏移，以及基于电机的RPM和在发动机最终停止时存储的第一旋转角而确定的第二偏移。
[0019]曲柄上止点处与第一旋转角对应的预存储偏移、电机的RPM、发动机和电机的旋转比之间的关系可以通过以下等式2获得：
[0020]等式2：θ1＝a+2πkn
[0021]在等式2中，θ1＝电机的第一旋转角，a＝曲柄上止点处与第一旋转角对应的预存储偏移，k＝发动机和电机的旋转比，n＝电机的RPM，然而，值是通过将电机的最终RPM减去测量第一旋转角时电机的RPM而获得的。
[0022]当发动机在驱动之后停止时，电机控制器可以存储最终电机RPM和电机旋转变压器位置。
[0023]根据本公开的另一方面，提供了一种混合动力电动车辆的行驶控制方法。该方法包括通过电机旋转变压器检测电机的第一旋转角。该方法进一步包括通过电机控制器基于检测到的电机的第一旋转角来生成发动机的虚拟角传感器信息。该方法还包括通过发动机控制器基于所生成的虚拟角传感器信息来控制发动机。虚拟角传感器信息包括作为发动机的曲柄角的第二旋转角以及关于曲柄上止点的信息中的至少一项。
[0024]该方法可以进一步包括通过使用比较由凸轮角传感器测量的发动机和电机的RPM的结果来校正发动机
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电机旋转比。
[0025]该方法可以进一步包括当发动机在驱动之后停止时，通过电机控制器存储最终电机RPM和电机旋转变压器位置。
[0026]该方法可以进一步包括，在通过电机控制器存储最终电机RPM和电机旋转变压器位置之后，通过电机控制器基于最终电机RPM和电机旋转变压器位置再次生成发动机的虚拟角传感器信息。
[0027]电机控制器可以基于曲柄上止点处与第一旋转角对应的预存储偏移、电机的RPM以及发动机和电机的旋转比来确定曲柄上止点信息。
[0028]预存储偏移可以包括在初始组装或维护期间设置的第一偏移，以及基于电机的
RPM和在发动机最终停止时存储的第一旋转角而确定的第二偏移。
[0029]根据本公开的混合动力电动车辆及其行驶控制方法，在发动机和电机直接连接的结构中，发动机的当前旋转角基于电机旋转变压器检测到的电机的旋转角而确定。将发动机的曲柄角传感器替换为虚拟曲柄角传感器，使得能够维持车辆稳定性和性能，并且通过软件控制逻辑的改进，在不增加成本的情况下实施本公开。
[0030]本领域普通技术人员应当理解，利用本公开可以实现的效果不限于上述那些。本公开的其他优点应从以下详细描述中清楚地理解。
附图说明
[0031]图1示出了根据本公开实施例的混合动力电动车辆中的动力总成的配置的示例；
[0032]图2示出了根据本公开实施例的混合动力电动车辆中的控制系统的配置的示例；
[0033]图3示出了通过对电机控制器的曲柄上止点进行缺齿识别信号模拟来检测发动机曲柄位于上止点时的第二旋转角的方法的示例；
[0034]图4示出了模拟根据图3的电机控制器的缺齿识别信号的曲线图；
[0035]图5是示出通过旋转变压器的电机的第一旋转角识别信号的曲线图；以及
[0036]图6是示出根据本公开的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力电动车辆，包括：电机，配备有用于检测第一旋转角的旋转变压器；发动机，连接到所述电机；电机控制器，被配置为控制所述电机并基于所述第一旋转角生成所述发动机的虚拟角传感器信息；以及发动机控制器，被配置为基于所生成的虚拟角传感器信息来控制所述发动机，其中所述虚拟角传感器信息包括作为所述发动机的曲柄角的第二旋转角以及关于曲柄上止点的信息中的至少一项。2.根据权利要求1所述的混合动力电动车辆，其中所述电机控制器基于所述发动机和所述电机的旋转比以及所述第一旋转角来确定所述第二旋转角。3.根据权利要求2所述的混合动力电动车辆，其中所述发动机进一步包括用于测量所述发动机的每分钟转数即RPM的凸轮角传感器，并且其中通过使用比较由所述凸轮角传感器测量的所述发动机和所述电机的RPM的结果来校正所述发动机和所述电机的旋转比。4.根据权利要求2所述的混合动力电动车辆，其中所述发动机和所述电机的旋转比、所述第一旋转角和所述第二旋转角之间的关系通过以下等式1获得：等式1：θ2＝kθ1其中θ1＝所述第一旋转角的变化量，θ2＝所述第二旋转角的变化量，k＝所述发动机和所述电机的旋转比。5.根据权利要求1所述的混合动力电动车辆，其中所述电机直接连接到所述发动机。6.根据权利要求1所述的混合动力电动车辆，其中所述电机控制器以缺齿信号的形式模拟所述曲柄上止点。7.根据权利要求1所述的混合动力电动车辆，其中所述电机控制器基于所述曲柄上止点处与所述第一旋转角对应的预存储偏移、所述电机的旋转数以及所述发动机和所述电机的旋转比来确定曲柄上止点信息。8.根据权利要求7所述的混合动力电动车辆，其中所述预存储偏移包括在初始组装或维护期间设置的第一偏移，以及基于所述电机的旋转数和在所述发动机最终停止时存储的所述第一旋转角而确定的第二偏移。9.根据权利要求7所述的混合动力电动车辆，其中所述曲柄上止点处与所述第一旋转角对应的所述预存储偏移、所述电机的旋转数、所述发动机和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭铜桓，李承镐，张正模，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：