用于在车辆中提供混合动力功能的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:9659806 阅读:135 留言:0更新日期:2014-02-13 05:27
一种用于在车辆上提供混合动力功能的方法和装置,所述车辆具有电连接到VITM和电池断接单元(BDU)的高电压(HV)能量存储系统(ESS)、电压传感器和控制器,所述电池断接单元(BDU)包括预充电接触器和高电压(HV)接触器。该方法包括:检测ESS/HV总线数据故障、测量和存储最初的HV总线电压、闭合BDU中的预充电接触器、当预充电接触器已经被闭合以预定短时间量时测量当前HV总线电压且指示是否存在实体ESS/HV总线故障,直到当前HV总线电压高于预定高电压,其指示不存在实际的ESS/HV总线故障,或直到预充电接触器被闭合的时间量大于预定最大时间量,其指示存在实体ESS/HV总线故障。

【技术实现步骤摘要】
用于在车辆中提供混合动力功能的方法和装置
本专利技术一般性地涉及混合动力电动车辆上的高电压能量存储系统,更特别地,涉及用于不论数据故障条件如何而使用高电压能量存储系统提供混合功能的方法和装置。
技术介绍
混合电动车辆(HEV)可根据需要选择性地利用不同的能量源以实现优化的燃料效率。一种类型的HEV具有全混合动力传动系,可以选择性地使用内燃发动机和高电压电池模块或能量存储系统(ESS)中的一个或二者,用于车辆的电动推进。通常,从起动开始且至加速至阈值速度,具有全混合动力传动系的典型HEV可经由纯电动方式推动,其中一个或多个电动机/发电机单元(MGU)交替地根据需要从ESS吸收功率和将功率递送到ESS。该类型的全混合系统可能要求提供大约40-600V的ESS。在阈值速度之上,内燃发动机可提供全部所需的推进扭矩。替代地,具有轻度混合动力传动系的另一类型HEV缺乏用于纯电动推进的器件,但是保持了全混合设计的特定燃料节约设计,例如用于经由MGU为ESS充电的再生制动性能、和在自动停机事件期间选择性地将怠速的发动机关闭或关机的能力。该类型的轻度混合可仅要求提供大约40-1 IOv的ESS。轻度HEV自动切断或关闭发动机的能力,或自动停机能力,允许燃料(否则被浪费)在特定怠速条件期间被保存。在具有自动停机功能的轻度HEV中,高电压MGU可取代传统的交流发电机而被用作带式交流发电机起动器(BAS)系统。当自动停止事件之后,驾驶员发出意图重新行驶的信号时,BAS将扭矩施加到发动机的螺旋带。来自MGU的扭矩可转动发动机以短暂的时段,直到来自车辆燃料供应的燃料流可被恢复。在发动机的冷起动期间,传统的曲轴安装的辅助电动机或12伏起动电动机可提供所需量的起转扭矩。在任何类型的HEV上,ESS (其将高电压电功率提供到HEV电力系统内的电压逆变器)可由于ESS/HV总线数据故障或实际上的ESS/HV总线故障被临时性地断开,或不可用。这可导致混合动力功能(例如电动推进和/或辅助电功率的产生)的失去,由于这样的ESS/HV总线故障条件而引起不够优化的运行。
技术实现思路
因此,提供了一种方法和装置,用于提供混合电动车辆(HEV)上的混合动力功能,所述混合电动车辆具有电连接到电压电流温度模块(VITM)和电池断接单元(BDU)的高电压(HV)能量存储系统(ESS)、高电压(HV)总线电压传感器和控制器,所述电池断接单元(BDU)包括预充电接触器和至少一个高电压(HV)接触器。该方法包括,基于从VITM接收的ESS/HV总线数据检测控制器中的ESS/HV总线数据故障、使用HV总线电压传感器测量最初高电压(HV)总线电压、将最初HV总线电压存储在控制器中、闭合BDU中的预充电接触器并跟踪预充电接触器闭合的时间量。该方法进一步包括,当预充电接触器已经被闭合预定短时间量时,测量当前HV总线电压,如果当前HV总线电压高于预定高电压且最初的HV总线电压低于预定低电压,指示存在实际的ESS/HV总线故障。另外该方法包括,如果当预充电接触器已经被闭合以预定短时间量时不存在实际的ESS/HV总线故障,则测量当前HV总线电压,直到当前HV总线电压高于预定高电压(其指示不存在实际的ESS/HV总线故障)和预充电接触器被闭合的时间量大于预定最大时间量(其指示存在实际的ESS/HV总线故障)中的一个。最后,该方法包括以下之一:如果存在实际的ESS/HV总线故障,则断开预充电接触器;或如果不存在实际的ESS/HV总线故障,则闭合所述至少一个HV接触器。还提供了一种装置,其用于为HEV提供混合动力功能,而不管控制器中的ESS/HV总线数据故障如何。混合电动车辆(HEV)包括控制器和算法,用于为HEV提供混合动力功能,而不管控制器中的ESS/HV总线数据故障如何。本专利技术的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本专利技术的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。【附图说明】图1示出了混合电动车辆(HEV)的示意图,所述混合电动车辆包括根据本专利技术的装置和方法,所述装置和方法用来,不论控制器中的ESS/HV总线数据故障如何,使用高电压(HV)能量存储系统(ESS)提供混合动力功能。图2是用于图1的HEV的电路的更详细的示意图;且图3是图解性流程图,描述了图1的用于提供混合动力功能的方法。【具体实施方式】参考附图,其中在若干幅视图中相同的附图标记对应于相似或类似的部件,且从图1开始,混合电动车辆(HEV) 10包括内燃发动机12,所述内燃发动机具有辅助起动电动机11,该辅助起动电动机通常通过齿轮组(未示出)连接到内燃发动机12的曲轴13。辅助起动电动机11可操作用于经由电连接器15从低压(LV)辅助电池(AUX)41提取电能,用于根据需要转动曲柄和起动内燃发动机12,例如在冷起动期间HEVlO的初始起动。HEVlO还包括连接到内燃发动机12的变速器14,所述内燃发动机具有输出轴(未示出),该输出轴操作地与变速器14的输入轴(未示出)连接,用于将扭矩提供到车轴18,用以驱动轮16。变速器14可以是任何合适类型的变速器,从而HEVlO可以根据需要是HEV的全混合动力、轻度混合动力、或其他设计。本领域技术人员将意识到,示例的HEVlO可包括比示意性地示出的那些更多、更少的部件和/或模块或其不同组合,且本方法和装置不限于该特定实施例。图1中示出的一个或多个部件和/或模块可在本专利技术的范围内并入混合电动车辆的其他部分中或者与之组合。HEVlO包括HV电动机/发电机单元(MGU)26,其(经由在图2中更详细地示出的电路30)经由HV DC总线29、电压逆变器或功率逆变器模块(PM) 27和HV AC总线31电连接到HV电池或能量存储系统(ESS) 25。MGU26可如图所示是分立的或可以是变速器14的一部分,用于在HEVlO中运行。MGU26可适用于上文所描述的带式交流发电机起动器(BAS)系统中。当以此方式配置时,在HEVlO的正常运行期间,MGU26可选择性地旋转螺旋带23或内燃发动机12的其他适当部分,由此根据需要用曲柄操作内燃发动机12。当MGU26以其作为发电机的能力运行时,ESS25可经由MGU26选择性地充电,例如通过在再生制动事件期间捕获能量。ESS25电连接到电压电流温度模块(VITM) 60和电池断接单元(BDU) 62。HEVlO进一步包括辅助功率模块(APM)28,其经由HV DC总线29电连接到ESS25。APM28还经由LV总线19电连接到辅助电池(AUX) 41。AUX41是相对低电压的能量存储装置,比如12伏的电池,且适用于为HEVlO上的辅助起动电动机11和一个或多个附件或辅助(AUX)系统45供能,例如车头灯和/或内部灯46、收音机或音频系统48、电动座椅50和电动助力转向(EPS)系统52等。APM28配置为DC-DC功率逆变器,适于将DC功率供应从高电压水平转换为低电压水平,且反之亦可,通过电子控制单元或控制器37所确定。S卩,APM28可操作用于根据需要将来自ESS25的相对高水平的电压转换为适用于为AUX41充电和/或直接为一个或多个辅助(AUX)系统45供能的较低电压水平。控制器37控制HEVlO上来自ESS25和AUX4本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于在混合电动车辆(HEV)上提供混合动力功能的方法,所述混合电动车辆具有电连接到电压电流温度模块(VITM)和电池断接单元(BDU)的高电压(HV)能量存储系统(ESS)、高电压(HV)总线电压传感器和控制器,所述电池断接单元(BDU)包括预充电接触器和至少一个高电压(HV)接触器,该方法包括:基于从VITM接收的ESS/HV总线数据,检测控制器中的ESS/HV总线数据故障;使用HV总线电压传感器测量最初高电压(HV)总线电压;将最初HV总线电压存储在控制器中;闭合BDU中的预充电接触器,并跟踪预充电接触器闭合的时间量;当预充电接触器已经被闭合预定短时间量时,测量当前HV总线电压,如果当前HV总线电压高于预定高电压且最初的HV总线电压低于预定低电压,指示存在实际的ESS/HV总线故障;如果当预充电接触器已经被闭合预定短时间量时不存在实际的ESS/HV总线故障,测量当前HV总线电压,直到当前HV总线电压高于预定高电压和预充电接触器被闭合的时间量大于预定最大时间量中的一个,当前HV总线电压高于预定高电压指示不存在实际的ESS/HV总线故障,预充电接触器被闭合的时间量大于预定最大时间量指示存在实际的ESS/HV总线故障;和以下之一:如果存在实际的ESS/HV总线故障,则断开预充电接触器;和如果不存在实际的ESS/HV总线故障,则闭合至少一个HV接触器。...

【技术特征摘要】
2012.08.09 US 13/570,7291.一种用于在混合电动车辆(HEV)上提供混合动力功能的方法,所述混合电动车辆具有电连接到电压电流温度模块(VITM)和电池断接单元(BDU)的高电压(HV)能量存储系统(ESS)、高电压(HV)总线电压传感器和控制器,所述电池断接单元(BDU)包括预充电接触器和至少一个高电压(HV)接触器,该方法包括: 基于从VITM接收的ESS/HV总线数据,检测控制器中的ESS/HV总线数据故障; 使用HV总线电压传感器测量最初高电压(HV)总线电压; 将最初HV总线电压存储在控制器中; 闭合BDU中的预充电接触器,并跟踪预充电接触器闭合的时间量; 当预充电接触器已经被闭合预定短时间量时,测量当前HV总线电压,如果当前HV总线电压高于预定高电压且最初的HV总线电压低于预定低电压,指示存在实际的ESS/HV总线故障; 如果当预充电接触器已经被闭合预定短时间量时不存在实际的ESS/HV总线故障,测量当前HV总线电压,直到当前HV总线电压高于预定高电压和预充电接触器被闭合的时间量大于预定最大时间量中的一个,当前HV总线电压高于预定高电压指示不存在实际的ESS/HV总线故障,预充电接触器被闭合的时间量大于预定最大时间量指示存在实际的ESS/HV总线故障;和以下之一: 如果存在实际的ESS/HV总线故障,则断开预充电接触器;和 如果不存在实际的ESS/HV总线故障,则闭合至少一个HV接触器。2.如权利要求1所述的方法,其中基于从VITM接收的ESS/HV总线数据检测控制器中的ESS/HV总线数据故障包括,确定接收到的ESS/HV总线数据是无效数据。`3.如权利要求1所述的方法,其中基于从VITM接收的ESS/HV总线数据检测控制器中的ESS/HV总线数据故障包括,确定没有从VITM接收到ESS/HV总线数据。4.如权利要求1所述的方法,其中预定短时间量和预定高电压被选择为避免破坏预充电接触器。5.如权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:S卡托奇JC贝斯图尔
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:

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