本申请涉及在长时间存放时段内维护车辆电池。
背景技术:
具有电气化推进系统的车辆可包括可再充电的高压电池,以向一个或多个电机以及其他车辆系统提供电力。随着时间的推移,即使在未使用的情况下,诸如在长时间车辆存放时段内,电池电量也可能会耗尽。
技术实现要素:
一种车辆包括燃烧发动机,所述燃烧发动机被配置为经由施加到曲轴的扭矩来转动起动。所述车辆还包括:用于驱动车轮的第一电机,所述第一电机由高压电源供电并且联接到所述曲轴;以及第二电机,所述第二电机由低压电源供电并且联接到所述曲轴。所述车辆还包括控制器,所述控制器被编程为监测所述高压电源的电池荷电状态(soc)和电压。所述控制器还被编程为响应于发动机起动请求且所述soc和所述电压中的每一者大于相应的soc阈值和电压阈值而激活所述第一电机以尝试冷转动起动所述发动机。所述控制器还被编程为响应于在所述第一电机对所述发动机进行所述转动起动期间发动机旋转的减速大于减速阈值而激活所述第二电机以提供补充扭矩以辅助所述第一电机尝试冷转动起动所述发动机。所述控制器还被编程为响应于通过所述第一电机和所述第二电机两者的组合激活而进行的不成功的发动机转动起动尝试,禁止所述第一电机而不是所述第二电机尝试转动起动所述发动机。
一种在用于燃烧发动机的多个转动起动源之间进行仲裁的方法包括:监测被配置成为第一电机供电的高压电源的电池soc和电压。所述方法还包括响应于所述soc和所述电压中的每一者大于预定阈值,激活所述第一电机以冷转动起动所述发动机。所述方法还包括响应于在所述第一电机对所述发动机进行所述转动起动期间发动机旋转的减速大于减速阈值,激活由低压电源供电的第二电机以提供补充扭矩以转动起动所述发动机。所述方法还包括响应于通过所述第一电机和所述第二电机两者的所述组合激活而进行的不成功的发动机转动起动尝试,禁止所述第一电机而不是所述第二电机尝试转动起动所述发动机。
一种车辆包括燃烧发动机,所述燃烧发动机被配置为经由施加到曲轴的扭矩来转动起动。所述车辆还包括:用于驱动车轮的第一电机,所述第一电机由高压电源供电并且联接到所述曲轴;以及第二电机,所述第二电机由低压电源供电并且联接到所述曲轴。所述车辆还包括控制器,所述控制器被编程为监测所述高压电源的电池荷电状态(soc)和电压。所述控制器还被编程为响应于所述soc或所述电压中的任一者小于预定阈值而仅激活所述第二电机以尝试转动起动所述发动机,以及响应于所述soc和所述电压中的每一者大于预定阈值而激活所述第一电机以尝试转动起动所述发动机。
附图说明
图1是具有电气化推进系统的车辆的示意图。
图2是在多个发动机转动起动源之间进行仲裁的第一方法的流程图。
具体实施方式
本文描述了本公开的实施例。然而,应理解,所公开的实施例仅是示例,并且其他实施例可采取各种和替代形式。附图不一定按比例绘制;一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此,本文中公开的特定结构细节和功能细节不应被解释为限制性的,而是仅应解释为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员应理解,参考附图中的任一附图示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。所示出的特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而,符合本公开的教导的特征的各种组合和修改对于特定应用或实施方式可能是期望的。
与车辆电池进行功率交换的效能受到若干关键输入的影响,所述关键输入诸如电池温度、存放未使用时间、竞争性电气负载等。当混合动力电动车辆(hev)长时间未驾驶时,高压电池和/或低压电池的荷电状态(soc)耗尽。同时,冷或低的环境温度会加剧这种电荷损失。此外,在高压电池soc已耗尽到小于阈值电平之后,依赖于高压电池来起动内燃发动机的hev可能变得不可操作。高压电池只能通过驾驶车辆来充电,并且客户没有方便的方法来“跨接起动(jumpstart)”hev高压系统。结果可能是需要将车辆拖到经销商处进行服务(service),导致客户不满、成本和时间损失。因此,当起动系统中的任一者的容量减小时,本公开的控制系统和方法识别出不足并根据状况在多个源之间对扭矩进行仲裁,以便尽管容量有限,但仍提供最佳的起动机会。
图1描绘了插电式混合动力电动车辆(phev)100。phev100包括电气化推进系统,所述电气化推进系统具有机械地联接到混合动力变速器(未示出)的一个或多个电池供电的电机114。电机114中的每一个都可以能够作为马达或发电机操作。另外,电机114机械地联接到内燃发动机118。当操作时,发动机118被配置为输出扭矩。电机114被布置为在发动机118操作或关闭时提供推进扭矩以及减速扭矩能力。电机114也能够作为发电机操作,以通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热量损失掉的能量来提供燃料经济性益处。电机114可另外在发动机118操作时施加抵抗发动机输出扭矩的反作用扭矩,以生成电力来对牵引电池进行再充电。电机114还可通过允许发动机118接近最有效转速范围和扭矩范围操作来减少车辆排放。当发动机118关闭时,phev100可在纯电动行驶模式下使用电机114作为唯一推进源进行操作。
混合动力变速器还机械地联接到行车轮,以从电机114和/或燃烧发动机118输出扭矩。虽然通过示例提供了混合动力车辆100的拓扑,但本公开的各方面可适用于具有混合动力电动推进系统的任何车辆。
可再充电的牵引电池或电池组124存储可用来给电机114供电的能量。电池124通常提供来自牵引电池124内的一个或多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆)的高压直流(dc)输出。每个电池单元阵列可包括一个或多个电池单元。电池单元(诸如方形电池单元、软包电池单元、圆柱形电池单元或其他类型的电池单元)用来将存储的化学能转换成电能。所述单元可包括壳体、正电极(阴极)和负电极(阳极)。电解质允许离子在放电期间在阳极与阴极之间移动,然后在再充电期间返回。端子可允许电流流出单元以供车辆使用。可使用不同的电池组配置来满足各个车辆变量,包括封装约束和功率要求。如下文更详细地讨论,可由热管理系统对电池单元进行热调节。热管理系统的示例包括空气冷却系统、液体冷却系统以及空气和液体系统的组合。
一个或多个接触器142可选择性地在断开时将牵引电池124与dc高压总线154a隔离,而在闭合时将牵引电池124耦合到dc高压总线154a。在一些示例中,检测到故障状况导致接触器142断开,从而禁用来自高压牵引电池124的功率输送。牵引电池124经由dc高压总线154a电耦合到一个或多个电力电子模块126。电力电子模块126还电耦合到电机114,并且提供在ac高压总线154b与电机114之间双向传递能量的能力。牵引电池124可提供dc电流,而电机114使用三相交流电(ac)进行操作。电力电子模块126可将dc电流转换为三相ac电流以操作电机114。根据一些示例,高压对应于电机114以约48v或更高供电。根据另外的些示例,高压对应于电机114以约300v供电。在再生模式中,电力电子模块126可将来自充当发电机的电机114的三相ac电流输出转换为与牵引电池124兼容的dc电流。本文中的描述同样适用于没有燃烧发动机的纯电动车辆。
除了提供用于推进的能量之外,牵引电池124还可为其他车辆电气系统提供能量。车辆100可包括电耦合到高压总线154的dc/dc转换器模块128。dc/dc转换器模块128可电耦合到低压总线156。dc/dc转换器模块128可将牵引电池124的高压dc输出转换为与低压车辆附件负载152兼容的低压dc供应。低压总线156也可电耦合到辅助电池130(例如,12v电池)。低压车辆附件负载152可通过低压总线156电连接到一个或多个电源。低压车辆附件负载152还可包括车辆100内的管理多个车辆附件特征的各种控制器。
在一些示例中(诸如phev),车辆100的牵引电池124可由车外电源136进行再充电。车外电源136可以是通向电气插座的连接。外部电源136可电耦合到充电站或另一类型的电动车辆供电装备(evse)138。车外电源136也可以是由电力公用事业公司提供的配电网络或电网。evse138提供用于调节和管理电源136与车辆100之间的能量传递的电路和控件。车外电源136可向evse138提供dc或ac电力。
evse138包括用于插电到车辆100的充电端口134中的充电连接器140。充电端口134可以是被配置为将电力从evse138传递到车辆100的任何类型的端口。充电端口134可电耦合到充电模块或车载功率转换模块132。功率转换模块132调节从evse138所供应的电力,以向牵引电池124提供适当的电压电平和电流电平。功率转换模块132与evse138交互,以协调向车辆100的电力输送。evse连接器140可具有与充电端口134的对应凹部配合的插脚。替代地,被描述为电耦合或电连接的各种部件可使用无线电感耦合或其他非接触式电力传递机制来传递电力。包括充电端口134、功率转换模块132、电力电子模块126和dc-dc转换器模块128的充电部件可共同视为被配置为从车外电源136接收电力的电源接口系统的一部分。
当车辆100插电到evse138时,接触器142可处于闭合状态,使得牵引电池124耦合到高压总线154和电源136以对电池进行充电。车辆可在插电到evse138时处于点火关闭状态。当然,当车辆存放在插电式充电不可用的位置时,高压牵引电池124和低压辅助电池130两者都可能受到soc耗尽和放电容量劣化效应的影响。
牵引电池124还可具有一个或多个温度传感器131,诸如热敏电阻或其他类型的温度传感器。温度传感器131可与控制器148通信以提供指示电池单元的温度的数据。车辆100还可包括温度传感器150以提供指示环境空气温度的数据。在图1的示例性示意图中,温度传感器150设置在车辆侧镜中,但应当理解,温度传感器可位于车辆上适于检测环境温度的任何地方。
一个或多个高压电气负载146可耦合到高压总线154。高压电气负载146可具有相关联的控制器,所述控制器在适当的时候操作和控制高压电气负载146。高压负载146可包括与车辆气候控制系统158相关的压缩机和电加热器。例如,车辆气候控制系统可在高的冷却负载下汲取6kw至11kw范围内的高压负载。根据一些示例,可再充电的电池124为气候控制系统158的至少一部分供电。
车辆100还包括被配置为通过无线网络与外部装置通信的至少一个无线通信模块160。根据一些示例,无线通信模块包括蓝牙收发器以与用户的远程装置162(例如,蜂窝电话、智能电话、pda或具有无线远程网络连接的任何其他装置)通信。远程装置162继而可用于例如通过与蜂窝塔166的通信来与车辆100外部的网络164通信。在一些示例中,塔166可以是wifi接入点。
可利用例如数据计划、声载数据或与远程装置162相关联的dtmf音调在无线通信模块160和远程网络之间传达数据。替代地,无线通信模块160可包括具有天线的车载调制解调器,以便通过音频带与网络164交换数据。根据一些示例,控制器148设置有操作系统,所述操作系统包括用于与调制解调器应用软件进行通信的api。调制解调器应用软件可访问蓝牙收发器上的嵌入式模块或固件,以完成与远程蓝牙收发器(诸如在漫游装置中发现的收发器)的无线通信。蓝牙是ieee802pan(个人局域网)协议的子集。ieee802lan(局域网)协议包括wifi,并且与ieee802pan具有相当大的交叉功能。两者都适用于车辆内的无线通信。可在该领域中使用的另一种通信手段是自由空间光通信(诸如irda)和非标准化的消费者ir协议。
在另外的示例中,远程装置162包括用于音频带或宽带数据通信的调制解调器。在声载数据示例中,当漫游装置的所有者能够在传递数据时通过装置进行谈话时,可实施称为频分复用的技术。在其他时候,当所有者未在使用所述装置时,数据传递可利用整个带宽。根据本公开的各方面,另外的数据传递协议也可以是合适的,例如,用于数字蜂窝通信的码分多址(cdma)、时分多址(tdma)和空分多址(sdma)。
所讨论的各种部件可具有一个或多个相关联的控制器,以用于控制、监测和协调部件的操作。控制器可经由串行总线(例如,控制器局域网(can))或经由离散的导体进行通信。另外,可提供车辆系统控制器148以协调各种部件的操作。
尽管表示为单个控制器,但系统控制器148可实施为一个或多个控制器。控制器148可监测各种车辆系统的工况。根据图1的示例,至少高压电机114、发动机118、牵引电池124、辅助电池130、dc-dc转换器128、充电模块132、高压负载146、低压负载152和低压起动机马达168与控制器148通信。
控制器148一般还包括诸如微处理器、asic、ic、存储器(例如,快闪、rom、ram、eprom和/或eeprom)等任何数量的子部件以及软件代码以彼此协作执行各种操作。子部件允许对命令进行车载处理,并且根据期望正时或替代地响应于从车辆系统所接收的一个或多个输入来执行任意数量的预定程序。处理器可耦合到非持久性存储装置和/或持久性存储装置。在示例性配置中,非持久性存储装置是ram,而持久性存储装置是快闪存储器。一般来说,持久性(非暂时性)存储装置可包括在计算机或其他装置断电时维护数据的所有形式的存储装置。控制器148还可在存储器内存储预定数据,诸如基于计算和测试数据的“查找表”。控制器通过一个或多个有线或无线车辆连接来与其他车辆系统和子控制器通信并且可使用共用的总线协议(例如,can和lin)。本文使用的对“控制器”的引用指一个或多个控制器。
牵引电池124包括用于输出指示流入或流出牵引电池124的电流的量值和方向的信号的电流传感器。牵引电池124还包括用于感测牵引电池124的端子两端的电压的电压传感器。电压传感器输出指示牵引电池124的端子两端的电压的信号。牵引电池124还可具有一个或多个温度传感器131,诸如热敏电阻或其他类型的温度传感器。温度传感器131可与控制器148通信以提供指示电池单元的温度的数据。
牵引电池124的电流传感器输出、电压传感器输出和温度传感器输出均被提供到控制器148。控制器148可被编程为基于来自牵引电池124的电流传感器和电压传感器的信号而计算电池的soc。可利用各种技术来计算荷电状态。例如,可实施安时积分,其中随时间对通过牵引电池124的电流进行积分。还可基于牵引电池的电压传感器的输出来估计soc。所利用的具体技术可取决于特定电池的化学组成和特性。
车辆还包括通过低压总线156供电的第二电机或起动机马达168。根据一些示例,低压对应于起动机马达168以约12v至14v或更低供电。起动机马达168可联接到发动机118的曲轴,并且在被激活时在曲轴上施加扭矩。根据另外的示例,起动机马达经由皮带联接到发动机的飞轮,其中飞轮的操作使曲轴转动。一旦发动机118实现了足以支持燃烧的旋转速度,就可在没有起动机马达168的进一步辅助的情况下维持发动机的进一步连续操作。
低压起动机马达168在功率输出方面具有类似的限制。也就是说,性能的某些方面可能会在低环境温度下劣化。例如,在低压起动机马达168经由皮带联接到发动机的情况下,当冷凝物在皮带的表面上冻结时,扭矩传递可能会由于皮带打滑而减小。在其他情况下,低温状况和/或长期存放可能使低压电池130的功率输出能力劣化。
如上所述,电机114也机械地联接到发动机118。并且,类似于起动机马达118,电机114可向发动机118施加扭矩以在启动时支持发动机转动起动。然而,电机114由高压电池131而不是低压电池130供电。高压电机和低压起动机马达168中的每一者可用于转动起动发动机118以引发燃烧。
多个能量源可用于起动发动机118为混合动力传动系统提供了独特的优势。当有足够的电力可用时,高压电机114具有很大的转动起动发动机的能力。电机114提供与起动机马达168相当的性能,但在转动起动发动机时,可提供关于输出较少的噪声、振动和粗糙性的改进的性能。然而,可能存在某些场景,其中必要的电力不可用,并且高压电机114不能可靠地用作用于转动起动发动机118的主装置。
在冷转动起动的情况下,发动机需要相对于其正常操作温度从冷状态转动起动。冷转动起动可能是由于寒冷的天气状况引起的,因为相对于发动机的典型操作温度,大多数气候自然将处于较低的环境温度。冷转动起动还可指在车辆已经不活动或存放了相当长的时间之后起动发动机。冷转动起动可能比起动最近运行过的车辆更困难,需要更多的转动起动扭矩来使冷发动机的曲轴怠速运转(turnover)。具体地,发动机压缩可能会更高,因为缺乏热量会使点火更加困难。另外,较低温度可能会导致发动机油变得更粘,从而导致阻力增大。此外,在较冷的温度下,空气变得更密集,从而影响空燃比,这继而可能影响空气-燃料混合物的可燃性。在下文更详细地讨论,控制器可被编程为基于车辆状况在发动机转动起动源之间进行仲裁以改善冷转动起动状况下的性能。
参考图2,方法200表示用于基于车辆状况在发动机转动起动源之间进行仲裁的算法。在步骤202处,所述算法包括接收发动机冷起动请求。所述请求可以是用户操作点火开关的结果。在其他示例中,可能已例如经由远程装置请求了远程起动。在另外的示例中,控制器可被编程为在存放时周期性地起动车辆,以通过在闲置时提供来自发动机输出的再充电来维持一个或多个车辆电池的健康。
在步骤204处,所述算法包括预测转动起动发动机所需的扭矩。发动机转动起动扭矩可基于转动起动部件的机械摩擦的变化而变化。转动起动扭矩摩擦可至少基于油温、冷却剂温度和/或环境温度而变化。并且转动起动扭矩摩擦可通过给定发动机的预定扭矩模型来表征。
在步骤206处,所述算法包括感测可能会影响在由高压电池供电的情况下可从电机获得的转动起动动力的多个电池参数中的任一个。基于高压电池中可用的功率容量,所述算法包括确定可用于在任何给定旋转速度下使用高压电机转动起动发动机的扭矩。根据一些示例,所述算法包括选择最佳转动起动速度。根据另外的示例,可针对低压电池和起动机马达执行类似的功率容量计算。
基于上述步骤,控制器能够在起动尝试之前计算成功转动起动发动机所需的扭矩量以及可从发动机转动起动源中的每一者获得的扭矩量。高压电池和低压电池中的每一者的最大放电功率可根据相应的可测量电池soc和电池电压而变化。
如果在步骤208处,高压电池soc小于预定soc阈值_1,则所述算法包括在步骤210处尝试仅使用低压起动机马达来起动发动机。如上所述,控制器可存储可变电量阈值,所述可变电量阈值基于任何数量的参数来调整,所述参数包括油温、冷却剂温度和/或环境温度中的至少一者。
如果在步骤208处,高压电池soc大于或等于预定soc阈值_1,则所述算法包括在步骤212处评估高压电池电压。如果在步骤212处,高压电池电压小于预定电压阈值_1,则所述算法避免使用高压电机,而是在步骤210处尝试仅使用低压起动机马达来起动发动机。与上文非常类似,控制器可存储查找表和/或计算子程序以基于当前车辆状况来确定电压阈值_1。
在步骤214处,由于成功的发动机起动,用于在可用发动机转动起动源之间进行仲裁的算法可结束。
如果在步骤212处,高压电池电压大于或等于电压阈值_1,则所述算法包括在步骤216处尝试仅使用由高压电池供电的高压电机来起动发动机。
方法200的算法还包括发动机失速检测子程序。在一些情况下,诸如由于高的转动起动扭矩摩擦阻力,高压电机可能无法维持足够的泵轮转速来保持用于将发动机联接到高压电机的离合器的锁定状态。因此,离合器可进入滑移状态,导致发动机转速开始降低。如果负发动机旋转加速速率的量值超过可校准阈值达预定时间量,则认为发动机已进入失速状况。在步骤218处,所述算法包括评估发动机旋转减速的存在和程度。
如果在步骤218处,所测量的发动机减速的绝对值小于预定δrpm阈值,则所述算法包括确定没有发生发动机失速。
如果在步骤218处,所测量的发动机减速的绝对值大于或等于预定δrpm阈值,则所述算法包括在转动起动事件期间量化发动机减速的持续时间。如果在步骤220处,发动机减速持续时间小于预定时间阈值,则所述减速可能不被认为是与较短的减速持续时间相关的失速状况。在步骤214处,算法包括得出以下结论,即发动机已成功起动,并且可用发动机转动起动源之间的仲裁结束。
如果在步骤220处,发动机旋转的减速的持续时间大于或等于预定时间阈值,则所述算法包括确定存在发动机失速状况。在检测到发动机失速状况的情况下,请求低压起动机马达来辅助将发动机加速到可以引发燃烧的稳态速度。在一些示例中,控制器可被编程为响应于发动机旋转的减速的持续时间长于时间阈值而激活低压起动机马达以提供补充扭矩以辅助高压电机尝试冷转动起动发动机。
在步骤222处,所述算法包括激活低压起动机马达以补充由高压电机所施加的转动起动扭矩。
如果在步骤224处,发动机转动起动(即,怠速运转),则在步骤214处成功的发动机起动事件可结束可用发动机转动起动源之间的仲裁。
如果在步骤224处,发动机使用低压起动机马达来补充高压电机的发动机转动起动的尝试不成功,则所述算法包括在步骤226处重新评估高压电池组的电压和soc。如果电池组的电压或soc在高压接触器将断开并且完全禁用车辆的状况的可校准阈值内,则所述算法包括避免用户与无法操作的车辆陷入僵局的对策。因此,所述算法包括不尝试进一步的高压转动起动尝试并且进入服务转动起动模式子程序。
如果在步骤228处,高压电池soc小于预定soc阈值_2(这将触发故障状况并且导致高压电池接触器中的至少一个断开),则所述算法包括在步骤230处禁用从低压电池获取电力的车辆附件负载。
如果在步骤228处,高压电池soc大于或等于预定soc阈值_2,则所述算法包括在步骤232处评估高压电池电压。如果在步骤232处,高压电池电压小于预定电压阈值_2(这将触发故障状况并导致高压电池接触器中的至少一个断开),则所述算法包括在步骤230处禁用从低压电池汲取电力的车辆附件负载。与以上示例非常相似,控制器可存储查找表和/或计算子程序,以基于当前车辆状况实时确定soc阈值_2和电压阈值_2中的每一者。
如果高压电池在断开至少一个接触器的电压或soc的阈值内,则所述算法包括服务模式子程序,所述服务模式子程序将禁用车辆附件负载并且恢复到仅尝试低压发动机转动起动。这种服务模式保持客户或车辆服务人员将便携式跨接组件(jumppack)连接到更容易触及的低压电池并且继续尝试起动发动机(诸如经由跳跃起动)的能力。相比之下,由于高压电池接触器断开,可能会失去全系统能力。在许多混合动力车辆上,用于高压电池组的连接器不容易触及,因此如果需要重新连接,则是更昂贵且困难的服务任务。
在步骤234处,禁用使用高压电池的发动机起动,并且仅允许低压电池起动以便于服务模式。所述算法返回到步骤202以监测另外的发动机起动请求,诸如与跨接起动相关的转动起动请求。
上述系统和方法使客户更容易在一个季节内、在出行之前或甚至整晚存放车辆,并且保持对车辆在他们返回时将可靠地起动的信心,尤其是在寒冷天气和车辆寿命即将结束时。发动机未起动可能导致客户陷入困境和/或需要被拖到服务位置。随着车辆和高压电池的老化,电池的功率容量降低。本公开的系统和方法有助于确保客户不太可能因为他们的车辆老化而陷入困境。因此,本公开的算法根据电池的实时状况进行自调整,并且基于车辆的年龄而或多或少地自动起动。此外,由于低温是导致高压电池的soc劣化的重要因素,因此在此类状况下不可操作的车辆比在温暖状况下更不方便。通过利用本文描述的系统和方法,消除了与在长期存放期间的电力保持相关联的弱点,并且车辆可在极长的时间段内保持存放,但完全可操作。
虽然上面的几个示例描述了在某些状况下由低压起动机马达补充高压电机以转动起动发动机,但应当理解,相反的配置也可能是有用的。也就是说,在低压起动机马达处于可能导致不成功的发动机起动尝试的低于最佳电输出状况的情况下,低压电机可类似地由高压起动机马达补充以用于发动机转动起动。
本文所公开的过程、方法或算法可以由处理装置、控制器或计算机提供/实施,所述处理装置、控制器或计算机可以包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地,过程、方法或算法可以存储为可由控制器或计算机以许多形式执行的数据和指令,所述形式包括但不限于永久存储在诸如rom装置的不可写存储介质上的信息和可改动地存储在诸如软盘、磁带、cd、ram装置和其他磁性和光学介质的可写存储介质上的信息。所述过程、方法或算法也可以以软件可执行对象实施。替代地,可以使用合适的硬件部件全部或部分地实施所述过程、方法或算法,所述硬件部件诸如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、状态机、控制器或其他硬件部件或装置或者硬件、软件和固件部件的组合。
虽然上面描述了示例性实施例,但是这些实施例不意图描述权利要求所涵盖的所有可能的形式。在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语,并且应当理解,在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变。如前所述,各种实施例的特征可以被组合来形成本发明的可能并未明确描述或示出的另外的实施例。虽然各种实施例可能已经被描述为关于一个或多个期望特性提供胜于其他实施例或现有技术实施方式的优点或优于其他实施例或现有技术实施方式,但是本领域普通技术人员认识到可能折中一个或多个特征或特性来实现期望的整体系统属性,这取决于具体的应用和实施方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此,描述为关于一个或多个特性而言不如其他实施例或现有技术实施方式那样期望的实施例不在本公开的范围之外,并且对于特定应用可能是期望的。
根据本发明,提供了一种车辆,所述车辆具有:燃烧发动机,所述燃烧发动机被配置为经由施加到曲轴的扭矩来转动起动;用于驱动车轮的第一电机,所述第一电机由高压电源供电并且联接到所述曲轴;第二电机,所述第二电机由低压电源供电并且联接到所述曲轴;以及控制器,所述控制器被编程为:监测所述高压电源的荷电状态(soc)和电压;响应于发动机起动请求且所述soc和所述电压中的每一者大于相应的soc阈值和电压阈值,激活所述第一电机以尝试冷转动起动所述发动机;响应于在所述第一电机对所述发动机进行所述转动起动期间发动机旋转的减速大于减速阈值,激活所述第二电机以提供补充扭矩以辅助所述第一电机尝试冷转动起动所述发动机;以及响应于通过所述第一电机和所述第二电机两者的组合激活而进行的不成功的发动机转动起动尝试,禁止所述第一电机而不是所述第二电机尝试转动起动所述发动机。
根据实施例,所述控制器还被编程为响应于所述发动机旋转的减速的持续时间长于时间阈值,激活所述第二电机以提供补充扭矩以辅助所述第一电机尝试冷转动起动所述发动机。
根据实施例,本发明的特征还在于接触器,所述接触器被配置为响应于故障状况而使所述高压电源电解耦,其中在所述接触器使所述高压电源解耦之前,禁止所述第一电机转动起动。
根据实施例,所述控制器还被编程为响应于通过所述第一电机和所述第二电机两者进行的不成功的发动机转动起动尝试而禁用车辆附件负载。
根据实施例,所述控制器还被编程为基于发动机旋转减速超过阈值而检测不成功的发动机转动起动尝试。
根据实施例,所述相应的soc阈值和电压阈值中的每一者是基于预测的所需发动机转动起动扭矩。
根据实施例,所述相应的soc阈值和电压阈值中的每一者至少基于油温、冷却剂温度和环境空气温度中的一者。
根据本发明,一种用于在燃烧发动机的多个转动起动源之间进行仲裁的方法包括:监测被配置成为第一电机供电的高压电源的电池荷电状态(soc)和电压;响应于所述soc和所述电压中的每一者大于预定阈值,激活所述第一电机以冷转动起动所述发动机;响应于在所述第一电机对所述发动机进行所述转动起动期间发动机旋转的减速大于减速阈值,激活由低压电源供电的第二电机以提供补充扭矩以转动起动所述发动机;以及响应于通过所述第一电机和所述第二电机两者的组合激活而进行的不成功的发动机转动起动尝试,禁止所述第一电机而不是所述第二电机尝试转动起动所述发动机。
在本发明的一个方面,所述高压电源包括接触器,所述接触器被配置为响应于故障状况而使所述高压电源电解耦,并且其中在所述接触器使所述高压电源解耦之前,禁止所述第一电机。
在本发明的一个方面,所述方法还包括响应于通过所述第一电机和所述第二电机两者进行的不成功的发动机转动起动尝试而禁用车辆附件负载。
在本发明的一个方面,所述方法包括响应于所述发动机旋转的减速的持续时间长于时间阈值,激活所述第二电机以提供补充扭矩以辅助所述第一电机尝试冷转动起动所述发动机。
在本发明的一个方面,所述soc和所述电压中的每一者的所述预定阈值是基于预测的所需发动机转动起动扭矩。
在本发明的一个方面,所述soc和所述电压中的每一者的所述预定阈值至少基于油温、冷却剂温度和环境温度中的一者。
根据本发明,提供了一种车辆,所述车辆具有:燃烧发动机,所述燃烧发动机被配置为经由施加到曲轴的扭矩来转动起动;用于驱动车轮的第一电机,所述第一电机由高压电源供电并且联接到所述曲轴;第二电机,所述第二电机由低压电源供电并且联接到所述曲轴;以及控制器,所述控制器被编程为:监测所述高压电源的电池荷电状态(soc)和电压;响应于所述soc或所述电压中的任一者小于预定阈值,仅激活所述第二电机以尝试转动起动所述发动机;以及响应于所述soc和所述电压中的每一者都大于预定阈值,激活所述第一电机以尝试转动起动所述发动机。
根据实施例,所述控制器还被编程为响应于所述第一电机转动起动所述发动机的不成功尝试而激活所述第二电机以提供补充扭矩以转动起动所述发动机。
根据实施例,所述控制器还被编程为响应于通过所述第一电机和所述第二电机两者的组合激活而转动起动所述发动机的不成功尝试,禁止所述第一电机转动起动所述发动机。
根据实施例,本发明的特征还在于至少一个接触器,所述至少一个接触器被配置为响应于故障状况而使所述高压电源电解耦,其中在所述至少一个接触器使所述高压电源解耦之前,禁止所述第一电机尝试转动起动。
根据实施例,所述控制器还被编程为响应于所述第一电机和所述第二电机两者转动起动所述发动机的不成功尝试而禁用车辆附件负载。
根据实施例,所述控制器还被编程为基于发动机旋转减速超过阈值而检测转动起动所述发动机的不成功尝试。
根据实施例,所述soc和所述电压中的每一者的所述预定阈值至少基于油温、冷却剂温度和环境空气温度中的一者。
1.一种车辆,其包括:
燃烧发动机,所述燃烧发动机被配置为经由施加到曲轴的扭矩来转动起动;
用于驱动车轮的第一电机,所述第一电机由高压电源供电并且联接到所述曲轴;
第二电机,所述第二电机由低压电源供电并且联接到所述曲轴;以及
控制器,所述控制器被编程为,
监测所述高压电源的荷电状态(soc)和电压,
响应于发动机起动请求且所述soc和所述电压中的每一者大于相应的soc阈值和电压阈值,激活所述第一电机以尝试冷转动起动所述发动机,
响应于在所述第一电机对所述发动机进行所述转动起动期间发动机旋转的减速大于减速阈值,激活所述第二电机以提供补充扭矩以辅助所述第一电机尝试冷转动起动所述发动机,以及
响应于通过所述第一电机和所述第二电机两者的组合激活而进行的不成功的发动机转动起动尝试,禁止所述第一电机而不是所述第二电机尝试转动起动所述发动机。
2.如权利要求1所述的车辆,其中所述控制器还被编程为响应于所述发动机旋转的减速的持续时间长于时间阈值,激活所述第二电机以提供补充扭矩以辅助所述第一电机尝试冷转动起动所述发动机。
3.如权利要求2所述的车辆,其还包括接触器,所述接触器被配置为响应于故障状况而使所述高压电源电解耦,其中在所述接触器使所述高压电源解耦之前,禁止所述第一电机转动起动。
4.如权利要求1所述的车辆,其中所述控制器还被编程为响应于通过所述第一电机和所述第二电机两者进行的不成功的发动机转动起动尝试而禁用车辆附件负载。
5.如权利要求1所述的车辆,其中所述控制器还被编程为基于发动机旋转减速超过阈值而检测不成功的发动机转动起动尝试。
6.如权利要求1所述的车辆,其中所述相应的soc阈值和电压阈值中的每一者都至少基于油温、冷却剂温度和环境空气温度中的一者。
7.一种在用于燃烧发动机的多个转动起动源之间进行仲裁的方法,其包括:
监测被配置成为第一电机供电的高压电源的电池荷电状态(soc)和电压;
响应于所述soc和所述电压中的每一者大于预定阈值,激活所述第一电机以冷转动起动所述发动机;
响应于在所述第一电机对所述发动机进行所述转动起动期间发动机旋转的减速大于减速阈值,激活由低压电源供电的第二电机以提供补充扭矩以转动起动所述发动机;以及
响应于通过所述第一电机和所述第二电机两者的组合激活而进行的不成功的发动机转动起动尝试,禁止所述第一电机而不是所述第二电机尝试转动起动所述发动机。
8.如权利要求7所述的方法,其中所述高压电源包括接触器,所述接触器被配置为响应于故障状况而使所述高压电源电解耦,并且其中在所述接触器使所述高压电源解耦之前,禁止所述第一电机。
9.如权利要求7所述的方法,其还包括响应于通过所述第一电机和所述第二电机两者进行的不成功的发动机转动起动尝试而禁用车辆附件负载。
10.如权利要求7所述的方法,其中所述soc和所述电压中的每一者的所述预定阈值至少基于油温、冷却剂温度和环境温度中的一者。
11.一种车辆,其包括:
燃烧发动机,所述燃烧发动机被配置为经由施加到曲轴的扭矩来转动起动;
用于驱动车轮的第一电机,所述第一电机由高压电源供电并且联接到所述曲轴;
第二电机,所述第二电机由低压电源供电并且联接到所述曲轴;以及
控制器,所述控制器被编程为,
监测所述高压电源的电池荷电状态(soc)和电压,
响应于所述soc或所述电压小于预定阈值,仅激活所述第二电机以尝试转动起动所述发动机,以及
响应于所述soc和所述电压中的每一者都大于预定阈值,激活所述第一电机以尝试转动起动所述发动机。
12.如权利要求11所述的车辆,其中所述控制器还被编程为响应于所述第一电机转动起动所述发动机的不成功尝试而激活所述第二电机以提供补充扭矩以转动起动所述发动机。
13.如权利要求12所述的车辆,其中所述控制器还被编程为响应于通过所述第一电机和所述第二电机两者的组合激活而转动起动所述发动机的不成功尝试,禁止所述第一电机转动起动所述发动机。
14.如权利要求12所述的车辆,其还包括至少一个接触器,所述至少一个接触器被配置为响应于故障状况而使所述高压电源电解耦,其中在所述至少一个接触器使所述高压电源解耦之前,禁止所述第一电机尝试转动起动。
15.如权利要求11所述的车辆,其中所述soc和所述电压中的每一者的所述预定阈值至少基于油温、冷却剂温度和环境空气温度中的一者。
技术总结