用于对混合电动车用电池充电的方法和系统技术方案

本文公开一种对由发动机和/或电动机的动力驱动的混合电动车的电池充电的方法和系统，该方法包括：通过加速器位置检测器，检测加速踏板位置；通过制动器位置检测器，检测制动踏板位置；通过控制器，基于加速踏板和制动踏板的操作确定车辆何时在滑行；确定电池的充电状态何时是具有等于或小于设定值的值的充电状态；以及当电池的充电状态是具有等于或小于设定值的值的充电状态并且混合电动车在滑行时，将发动机保持在驱动状态并且使用发动机动力转动驱动电动机，以使用驱动电动机产生的电力对电池充电。

【技术实现步骤摘要】
用于对混合电动车用电池充电的方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求于2012年9月12日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2012-0101214号的优先权和权益，其全部内容引入本文以供参考。
本专利技术涉及对由发动机和/或电动机的动力驱动的混合电动车的电池充电的方法和系统。
技术介绍
众所周知，由于油价的增加和排气规定，在车辆的开发中已研究了生态友好政策和燃料效率改善。因此，车辆制造商已经开发了用于减少燃料和降低排气的技术，以满足生态友好政策并改善燃料效率。此外，车辆制造商努力开发混合电动车(HEV)的技术，该混合电动车有效地结合并使用发动机的动力和电动机的动力以获得高燃料效率。图1示出常规并联式混合电动车的示例性配置。参考图1，混合电动车可包括发动机10、驱动电动机20、用于在发动机10与驱动电动机20之间结合或释放动力的发动机离合器30、变速器40、差速齿轮装置50、电池60、用于起动发动机10或产生待由发动机10输出的动力的起动/发电电动机70以及多个车轮80。此外，混合电动车可包括用于控制混合电动车的整体操作的混合控制单元(HCU)和用于管理和控制电池60的电池控制单元(BCU)120。电池控制单元120可被称为电池管理系统(BMS)。混合电动车的组成元件对本领域技术人员来说是显而易见的，因此省略更详细的描述。在已知技术中起动/发电电动机70可被称为集成起动器发电机(ISG)或混合起动器发电机(HSG)。可以以如下驱动模式驱动混合电动车，例如仅使用驱动电动机20的动力的电动车(EV)模式；在使用发动机10的扭矩作为主要动力的同时使用驱动电动机20的扭矩作为辅助动力的混合电动车(HEV)模式；以及在使用车辆的惯性进行制动或驱动的过程中通过驱动电动机20的动力产生收集制动和惯性能量以对电池60充电的再生制动(RB)模式。如上所述，混合电动车同时使用发动机的机械能和电池的电能，使用发动机和驱动电动机的最佳操作区域，并在制动时收集驱动电动机的能量，从而改善燃料效率并有效使用能量。此外，在混合电动车中，通常可根据电池60的充电状态(SOC)划分驱动方法。图2是示出根据混合电动车的驱动方法的电池60的SOC状态的示例性图。参考图2，根据SOC可以将混合电动车的电池60分为严重过充区域CH(过高)、过充区域H(高)、正常充电区域B(正常)、低充电区域L(低)和严重低充电区域CL(过低)。低充电区域可近对半分成两个区域L1和L2。混合电动车的电池控制单元120可执行部分负载充电控制、怠速充电控制和动力限制控制，以保持电池60的SOC，如图2所示。基于图2所示的内容，当电池的SOC在正常充电区域N内时通常执行部分负载充电控制。当电池的SOC在上低充电区域L1内时通常执行怠速充电控制。当电池的SOC在下低充电区域L2和严重低充电区域CL内时通常执行动力限制控制。当驾驶者在驾驶期间加速并且发动机保持在操作状态时，部分负载充电控制控制驱动电动机20的转动以使发动机10产生动力，从而使用输出动力对电池充电。当车辆加速时，通过使用发动机的冗余动力，部分负载充电控制可保持SOC。怠速充电控制控制起动/发电电动机70的转动以使发动机10产生动力，而不管加速踏板、制动踏板和车速的操作，从而改变电池的低SOC以使用输出动力对电池充电。怠速充电控制控制电池充电以便摆脱电池60的充电不足状态，而不管车速。动力限制控制限制高电压动力模块系统的电子设备中使用的动力。然而，由于混合电动车行驶在拥堵区域时反复停车，因此使用驱动电动机20的部分负载充电控制的可能性降低，所以电池的SOC降低。因此，当混合电动车行驶在拥堵区域时，混合控制单元110和/或电池控制单元120可使用起动/发电电动机70执行怠速充电控制模式，该起动/发电电动机70具有较差的充电效率以防止电池的SOC降低。进一步，如图3所示，由于根据相关技术的示例性实施方式的混合电动车的混合控制单元110和/或电池控制单元120仅使用由驱动电动机20的再生制动引起的动力对电池60充电，当加速踏板位置传感器(APS)和制动器位置传感器(BPS)关闭时(例如当驾驶者不操作加速踏板和制动踏板时)，换句话说，当混合动力车进行滑行时，充电效率不高。上述在该部分公开的信息仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此其可能含有不构成在该国本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术致力于提供用于对混合电动车的电池充电的方法和系统，其通过控制与电池充电相关的控制目标(即发动机、驱动电动机、和起动/发电电动机)而具有改善充电效率和改善燃料效率的优点，因此当车辆行驶在不同行驶条件下时(例如拥堵的城市区域和公路区域)，可以结合来自起动器发电电动机及驱动电动机的动力以对电池充电。本专利技术的示例性实施方式提供一种对电池充电的方法，该电池用于向使用发动机和驱动电动机的动力工作的混合电动车供应驱动动力，该方法包括：基于加速踏板和制动踏板何时被操作，确定车辆何时在滑行(例如车辆何时不进行频繁停车)；确定电池的充电状态(SOC)何时是具有等于或小于设定值的值的充电状态；以及响应于确定该值等于或小于设定值并且车辆在滑行，将发动机保持在驱动状态并使用发动机的动力转动驱动电动机，以使用驱动电动机产生的电力对电池充电。确定车辆何时在滑行的步骤可基于配置成检测加速踏板的位置的加速器位置检测器和配置成检测制动踏板的位置的制动器位置检测器的信号。此外，确定步骤可包括当加速器位置检测器和制动器位置检测器的信号的值是与设定误差范围内的设定值相应的信号值时确定车辆在滑行。当驾驶者不与加速踏板和制动踏板接触时，可以分别从加速器位置检测器和制动器位置检测器输出设定误差范围内的设定信号值。而且，对电池充电的步骤可包括起动发动机或转动起动/发电电动机，该起动/发电电动机配置成由发动机的动力产生电力，以使用产生的电力对电池充电。此外，对电池充电的步骤可包括将车轮的扭矩传递到驱动电动机以产生电力，并使用产生的电力对电池充电。混合电动车可以是包括发动机离合器的混合电动车，该发动机离合器配置成在发动机与驱动电动机之间结合或分离发动机的动力和驱动电动机的动力，并且对电池充电的步骤包括连接发动机离合器或保持发动机离合器的连接状态。而且，对电池充电的步骤可包括将发动机的扭矩控制到设定扭矩。将发动机的扭矩控制到设定扭矩的步骤可包括控制发动机，同时将发动机的每分钟转数保持在每分钟转数的设定范围内。电池的SOC具有等于或小于设定值的值的充电状态可以是电池的SOC位于正常充电区域的最低值之下的状态。正常充电区域可以是电池不需要充电并且电池未过充或欠充的时候。本专利技术的另一个示例性实施方式提供一种用于对电池充电的系统，该电池向通过发动机和驱动电动机的动力工作的混合电动车供应驱动动力，该系统包括：加速器位置检测器，配置成检测加速踏板的位置；制动器位置检测器，配置成检测制动踏板的位置；以及控制器，配置成基于加速器位置检测器和制动器位置检测器的信号以及电池的充电状态(SOC)对电池充电，其中该控制器可包括由设定程序操作的一个或多个处理器或微处理器，并且设定程序包括用于执行根据本专利技术示例性实施方式的对混合电动车的电池充电的方法的一系列命令。当控制器控制发动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对电池充电的方法，所述电池用于向使用发动机和驱动电动机的动力工作的车辆供应驱动动力，所述方法包括：通过加速器位置检测器，检测加速踏板的位置；通过制动器位置检测器，检测制动踏板的位置；以及通过控制器，基于来自所述加速器位置检测器和所述制动器位置检测器的多个信号以及所述电池的充电状态，对所述电池充电；通过所述控制器，响应于所述加速踏板和所述制动踏板的操作，确定所述车辆何时在滑行；通过所述控制器，确定所述电池的充电状态何时是具有等于或小于设定值的值的充电状态；通过所述控制器，当所述电池的充电状态是具有等于或小于所述设定值的值的充电状态并且混合电动车在滑行时，将发动机保持在驱动状态并且使用所述发动机的动力转动所述驱动电动机，以使用由所述驱动电动机产生的电力对所述电池充电。

【技术特征摘要】
2012.09.12 KR 10-2012-01012141.一种对电池充电的方法，所述电池用于向使用发动机和驱动电动机的动力工作的车辆供应驱动动力，所述方法包括以下步骤：通过加速器位置检测器，检测加速踏板的位置；通过制动器位置检测器，检测制动踏板的位置；以及通过控制器，基于来自所述加速器位置检测器和所述制动器位置检测器的多个信号以及所述电池的充电状态，对所述电池充电；通过所述控制器，响应于所述加速踏板和所述制动踏板的操作，确定所述车辆是否在滑行；通过所述控制器，确定所述电池的充电状态是否是具有等于或小于设定值的值的充电状态；通过所述控制器，当所述电池的充电状态是具有等于或小于所述设定值的值的充电状态并且混合电动车在滑行时，将发动机保持在驱动状态并且使用所述发动机的动力转动所述驱动电动机，以使用由所述驱动电动机产生的电力对所述电池充电，其中对所述电池充电的步骤包括：当所述电池的充电状态是具有等于或小于所述设定值的值的充电状态并且混合电动车在滑行时，通过所述控制器转动起动/发电电动机，所述起动/发电电动机配置成使用发动机动力产生电力，以使用产生的电力对所述电池充电；以及当所述电池的充电状态是具有等于或小于所述设定值的值的充电状态并且混合电动车在滑行时，通过所述控制器，将多个车轮的扭矩传递到所述驱动电动机以产生电力，并使用产生的电力对所述电池充电。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述车辆是否在滑行的步骤包括：通过所述控制器，基于加速器位置检测器和制动器位置检测器的信号，确定所述车辆是否在滑行。3.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述车辆是否在滑行的步骤包括：通过所述控制器，确定所述加速器位置检测器和所述制动器位置检测器的信号的值是否是与设定误差范围内的设定值相应的信号值。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：通过所述控制器，当驾驶者不与所述加速踏板和所述制动踏板接触时，分别设定从所述加速器位置检测器和所述制动器位置检测器输出的在所述设定误差范围内的多个信号值。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆是包括发动机离合器的混合电动车，所述发动机离合器配置成在所述发动机与所述驱动电动机之间结合或分离所述发动机的动力和所述驱动电动机的动力，其中所述控制器通过连接所述发动机离合器或保持所述发动机离合器的连接状态来对所述电池充电。6.根据权利要求1所述的方法，其中对所述电池充电的步骤包括：由所述控制器，通过控制所述发动机同时将所述发动机的每分钟转数保持...

【专利技术属性】
技术研发人员：申东准，朴金真，崔榕珏，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：