用于控制车辆的电气化动力传动系的方法和设备的制造方法
【专利摘要】一种用于车辆的电气化动力传动系系统，包括联接至驱动系的电机。逆变器控制器与辅助功率模块直接通信。点火模块指示钥匙-开状态或钥匙-关状态。当点火模块处于钥匙-关状态时，低功率DC/DC转换器产生源自高电压DC总线的输出电压，其具有的大小足以激活逆变器控制器。逆变器控制器检测切断非受控发电机(UCG)模式。逆变器控制器将切断UCG模式的检测直接传送至辅助功率模块，逆变器控制器控制逆变器。辅助功率模块供应电力，以操作低电压电驱动动力传动系促动器。
【专利说明】
用于控制车辆的电气化动力传动系的方法和设备
技术领域
[0001] 本发明涉及电气化的动力传动系系统，和与之相关联的控制。
【背景技术】
[0002] 电机，例如，多相电马达/发电机，具有定子绕组，所述定子绕组通过来自逆变器模 块的交流电供电，所述模块电连接至高电压DC电力总线。在特定的操作条件(包括高速、低 或无负载条件)期间，电机、例如永磁体(PM)马达可以非受控发电机(UCG)模式操作，其中， 马达反电动势增加，导致大于高电压总线上的电压的马达输出电压。反电动势（电动势）是 指由电枢相对于磁场(来自磁场磁体或绕组)的运动导致的电马达中产生的电压，这样的电 压涉及马达速度和其他因素。反电动势是与马达电感不同的效应。该过大的输出电压可导 致充电电流，所述电流通过与逆变器的开关并联设置的一个或多个二极管到高电压电池。 在UCG模式中产生的充电电流可导致通过逆变器部件的过大电流，或高电压电池的过充电， 其可负面地影响逆变器或高电压电池的服役寿命。设计者可选择电部件设计因素和降额策 略，其包含(comprehend) UCG模式中过多充电的发生。
【发明内容】
[0003] 描述了一种电气化动力传动系系统，其包括机械可旋转地联接至驱动系的电机， 逆变器模块，所述逆变器模块包括将高电压DC电力总线电连接至电机的逆变器、逆变器控 制器和低功率DC/DC转换器。低功率DC/DC转换器在高电压DC电力总线和逆变器控制器之间 电连接。辅助功率模块在高电压DC电力总线和低电压DC电力总线之间电连接。逆变器控制 器与辅助功率模块直接通信。辅助功率模块将电力供应至多个低电压电驱动动力传动系促 动器，点火模块指示钥匙-开状态(key-on state)或钥匙-关状态(key-off state)。当点火 模块处于钥匙-关状态时，低功率DC/DC转换器产生输出电压，其具有的大小足以激活逆变 器控制器。逆变器控制器检测切断的非受控发电机(UCG)模式。逆变器控制器将切断UCG模 式的检测直接传送至辅助功率模块，逆变器控制器控制逆变器。辅助功率模块供应电力，以 操作低电压电驱动动力传动系促动器。
[0004] 根据本发明的一个方面，提出一种用于车辆的电气化动力传动系系统，包括：
[0005] 电机，机械可旋转地联接至驱动系；
[0006] 多个低电压电驱动动力传动系促动器；
[0007] 逆变器模块，包括在高电压DC电力总线和电机之间电连接的逆变器，和逆变器控 制器；
[0008] 低功率DC/DC转换器，在高电压DC电力总线和逆变器控制器之间电连接;和 [0009]辅助功率模块，电连接至高电压DC电力总线，并电连接至低电压DC电力总线；
[0010] 其中，逆变器控制器与辅助功率模块直接通信；
[0011] 其中，点火模块指示钥匙-开状态（key-on state)、钥匙-附件状态（key-accessory state) 或钥匙 - 关状态 （key-off state); 和
[0012] 其中，当点火模块处于钥匙-关状态或钥匙-附件状态时：
[0013] 低功率DC/DC转换器产生输出电压，所述输出电压具有的大小足以激活逆变器控 制器，其中，输出电压源于高电压DC电力总线，
[0014] 逆变器控制器检测电机在切断非受控发电机(UCG)模式中的操作，
[0015] 逆变器控制器将切断非受控发电机模式的检测直接传送至辅助功率模块，
[0016] 逆变器控制器控制逆变器，和
[0017] 辅助功率模块供应电力，以操作低电压电驱动动力传动系促动器。
[0018] 优选地，逆变器控制器检测在切断非受控发电机模式中电机的操作包括，逆变器 控制器检测大于最小临界值的车辆速度和大于最小临界值的高电压DC电力总线的电压水 平。
[0019] 优选地，低电压电驱动动力传动系促动器包括马达冷却栗、油栗和辅助功率模块 冷却栗中的一个。
[0020] 优选地，电气化动力传动系系统还包括，当切断非受控发电机模式不再被检测到 时，逆变器控制器不再继续控制逆变器，辅助功率模块不再继续供应电力以操作低电压电 驱动动力传动系促动器。
[0021] 优选地，逆变器控制器控制逆变器包括，逆变器控制器控制电功率流至高电压DC 电力总线。
[0022] 优选地，电气化动力传动系系统还包括通过齿轮系而机械可旋转地联接至驱动系 的电机。
[0023] 根据本发明的另一方面，提出一种用于车辆的电气化动力传动系系统，包括：
[0024] 电机，机械可旋转地联接至驱动系；
[0025] 逆变器模块，包括将高电压DC电力总线电连接至电机的逆变器、逆变器控制器和 低功率DC/DC转换器；
[0026] 低功率DC/DC转换器，在高电压DC电力总线和逆变器控制器之间电连接;和 [0027]包括第二DC/DC转换器的辅助功率模块，其电连接至高电压DC电力总线，并电连接 至低电压DC电力总线和APM控制器；
[0028]其中，辅助功率模块与车体控制器直接通信；
[0029]其中，辅助功率模块通过第二DC/DC转换器供应电力至多个低电压电驱动动力传 动系促动器；
[0030]其中，点火模块指示钥匙-开状态、钥匙-附件状态和钥匙-关状态中的一个;和 [0031 ]其中，当点火模块处于钥匙-关状态或钥匙-附件状态时：
[0032]低功率DC/DC转换器产生源自高电压DC总线的输出电压，该输出电压具有的大小 足以激活逆变器控制器；
[0033 ] APM控制器检测电机是否在非受控发电机(UCG)模式中操作；
[0034] APM控制器将UCG模式的检测直接传送至车体控制器；
[0035]车体控制器激活逆变器控制器；
[0036] 逆变器控制器控制逆变器，以控制至高电压总线的电功率流;和 [0037]辅助功率模块供应电力，以操作低电压电驱动动力传动系促动器。
[0038]优选地，APM控制器检测在非受控发电机(UCG)模式中电机的操作包括，APM控制器 检测大于最小临界值的车辆速度和大于最小临界值的高电压DC电力总线的电压水平。
[0039] 优选地，低电压电驱动动力传动系促动器包括马达冷却栗、油栗和辅助功率模块 冷却栗中的一个。
[0040] 优选地，电气化动力传动系系统还包括，当切断UCG模式不再被检测到时，逆变器 控制器不再继续控制逆变器，辅助功率模块不再继续供应电力以操作低电压电驱动动力传 动系促动器。
[0041] 优选地，逆变器控制器控制逆变器包括，逆变器控制器控制电功率流至高电压DC 电力总线。
[0042] 优选地，电气化动力传动系系统还包括通过齿轮系而机械可旋转地联接至驱动系 的电机。
[0043] 根据本发明的另一方面，提出一种用于控制用于车辆的电气化动力传动系系统的 方法，所述车辆包括:电机，机械可旋转地联接至驱动系;逆变器模块，包括在高电压DC电力 总线和电机之间电连接的逆变器、逆变器控制器和低功率DC/DC转换器，低功率DC/DC转换 器在高电压DC电力总线和逆变器控制器之间电连接;辅助功率模块，电连接至高电压DC电 力总线，并电连接至低电压DC电力总线，逆变器控制器与辅助功率模块的控制器直接通信； 和指示钥匙-开状态、钥匙-附件状态或钥匙-关状态中的一个的点火模块，所述方法包括：
[0044] 检测钥匙-关状态或钥匙-附件状态；
[0045] 经由低功率DC/DC转换器产生输出电压，其足以激活逆变器控制器；
[0046] 检测电机是否在切断非受控发电机(UCG)模式中操作；
[0047] 将切断非受控发电机模式的检测直接传送至辅助功率模块；
[0048] 控制逆变器;和
[0049] 从辅助功率模块供电，以操作低电压电驱动促动器。
[0050] 优选地，检测电机是否在切断UCG模式中操作包括，检测大于最小临界值的车辆速 度和大于最小临界值的高电压DC电力总线的电压水平。
[0051] 优选地，从辅助功率模块供电以操作低电压电驱动促动器还包括，从辅助功率模 块供电，以操作用于电机和逆变器的冷却系统，其包括马达冷却栗、油栗和辅助功率模块冷 却栗。
[0052]优选地，方法还包括，当切断UCG模式不再被检测到时，逆变器控制器不再继续控 制逆变器，辅助功率模块不再继续供应电力以操作低电压电驱动动力传动系促动器。
[0053] 优选地，控制逆变器包括，控制电功率流至高电压DC电力总线。
[0054]本发明教导的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施如所附的权利要 求中定义的本发明教导的一些最佳模式和其它实施例的以下详细描述连同附图时显而易 见。
【附图说明】
[0055] 现在将通过示例并参考附图来描述一个或多个实施例，其中：
[0056] 图1示意地示出根据本发明的车辆的第一实施例，其包括电气化的动力传动系系 统、电力分配系统和第一控制器构架；
[0057]图2示意性地示出根据本发明的用于操作关于图1所述的车辆第一实施例的第一 非受控发电(UCG)检测和减弱过程，其包括在切断UCG模式中检测和减弱车辆操作；
[0058] 图3示意地示出根据本发明的车辆的第二实施例，其包括电气化的动力传动系系 统、电力分配系统和第二控制器构架；
[0059] 图4示意性地示出根据本发明的用于操作关于图1所述的车辆第一实施例的第一 非受控发电(UCG)检测和减弱过程，其包括在切断UCG模式中检测和减弱车辆操作。
【具体实施方式】
[0060] 现参考附图，其中，说明书仅用于阐释一定实施例的目的，而不是对其进行限制， 图1示意地示出车辆100的第一实施例，其包括电气化的动力传动系系统20、电力分配系统 50和第一控制器构架60。相同的附图标记表示各图中相同的元件。各信号通信线由虚线31 表示，各电力线由实线51表示。车辆100包括点火模块64,其可以是使得车辆操作者接近和 命令并控制车辆100的初始操作的任何装置。这包括控制，即，激活或去激活各个车辆系统， 包括与动力传动系系统和附件有关的车辆系统。点火模块64可通过车辆操作者由钥匙、密 钥卡(key-f ob)、或另外的适当机构控制。
[0061] 电气化动力传动系系统20包括电机22,其机械可旋转地联接至齿轮系16,该齿轮 系机械可旋转地联接至驱动系12并向其提供推进扭矩。驱动系12包括单个或一对(如所示） 驱动轮18,它们经由轴14和差速器15机械地联接至齿轮系16的第一构件。电机22机械地联 接至齿轮系16的第二构件。齿轮系16优选地设置为直接驱动固定齿轮构件，旋转速度基于 齿轮系16的齿轮比。这样，当在推进状态操作电气化动力传动系系统20时，由电机22产生的 扭矩驱动驱动系12的驱动轮18的旋转，包括当在再生制动状态操作电气化动力传动系系统 20时，由于车辆动量导致的驱动系12的驱动轮18的旋转产生的扭矩在特定操作条件下驱动 电机22的旋转。在一个实施例中，电机22可以是多相永磁体电马达/发电机。
[0062] 功率逆变器模块30控制通向电机22的电力流。在该实施例中，功率逆变器模块30 包括多相逆变器电路(逆变器)32、逆变器控制器36和低功率DC/DC转换器34。逆变器32经由 高电压DC电力总线52电连接至高电压DC电源，所述总线包括正总线元件和负总线元件。在 一个实施例中，高电压DC电源供应大约300V的DC。高电压DC电源可包括高电压电能存储装 置(例如，高电压电池或电容器）、高电压电力发电机或另外相关的装置或系统。逆变器32包 括多个开关对，其跨过尚电压DC电力总线52串联地电连接。开关对的每个开关可以是功率 晶体管，例如绝缘栅双极型晶体管（IGBT)，或另外的适当功率晶体管。每个开关对对应于电 机22的相。逆变器32优选地包括其他电部件，以实现与电噪抑制、负载平衡等相关的功能， 所述电部件包括电容器、电阻器和其他电路部件。
[0063] 在此所用的高电压被理解为是指，主要用在车辆推进应用中的名义电压水平(例 如，对于高电压电机）。在此所用的低电压被理解为是指，主要用在车辆低电压附件负载中 的名义电压水平(例如，对于高电压电机）。更通常的，如在此所用的，高电压和低电压被理 解为相对于彼此的名义电压水平。
[0064]低功率DC/DC转换器34通过功率逆变器模块30电连接至高电压DC电力总线52,并 将一部分高电压电力转换为低电压电力，其中，低电压电力是大约12V的DC电力。低功率DC/ DC转换器34可以是电开关模式DC对DC转换器，或另外的适当装置。低功率DC/DC转换器34电 连接至逆变器控制器36的电源，以当车辆100切断时，激活并唤醒逆变器控制器36。
[0065]逆变器控制器36与逆变器32的每个开关通信，以控制其操作，其中，控制命令响应 来自电动力传动系控制器(HCP)66的命令产生。
[0066]电力分配系统50包括高电压DC电力总线52和低电压系统。低电压系统包括低电压 电池54和低电压DC电力总线55,该低电压DC总线电连接至逆变器控制器36和辅助功率模块 (APM)40,其供应低电压电力至车辆上的低电压系统，所述低电压系统包括一个或多个低电 压电驱动促动器80。在一个实施例中，电驱动促动器80可包括电机冷却栗81、油栗82和APM 冷却栗83。低电压电池54和低电压DC电力总线55之间的电力由点火模块64控制，所述点火 模块优选地由操作者可激活。点火模块64可以是与车辆操作相关的钥匙-开状态、与车辆关 闭相关联的钥匙-关状态或钥匙-附件状态。
[0067] APM 40电连接至高电压DC电力总线52,且电连接至低电压DC电力总线55APM 40 优选地包括DC-DC电力转换器，其将来自高电压电位的DC电力转换为低电压电位，反之亦 然，其操作由APM控制器46控制。在一个实施例中，APM 40构造为DC-DC电力转换器，其仅将 来自高电压电位的DC电力转换为低电压电位，以便最小化部件成本。即，APM 40将通过高电 压DC电力总线52供应的高电压的电力转换为低电压电力，其适于按照需要为低电压电池54 充电和/或直接为一个或多个低电压电驱动促动器80供电。HCP 66包括算法和控制逻辑，以 控制高电压DC电力总线52和低电压电池54之间的电功率流，以提供需要的电功能。
[0068] 第一控制器构架60包括逆变器控制器36、APM控制器46、HCP 66和车体控制器 (BCM)86,它们都直接和/或经由通信总线65通信，在一个实施例中，所述通信总线是控制器 区域网络(CAN)总线。此外，逆变器控制器36经由信号线35与APM控制器46直接通信。逆变器 控制器36可还经由通信总线65与APM控制器46通信。
[0069]术语控制器、控制模块、模块、"控制"、控制件、控制单元、处理器和类似术语是指， 专用集成电路(一个或多个）（ASIC)、电子电路(一个或多个）、中央处理单元(一个或多个） (例如微处理器(一个或多个）），以及执行一个或多个软件或固件程序或子程序的相关联存 储器和存储装置（只读、可编程只读、随机访问、硬驱动等）、组合逻辑电路(一个或多个）、输 入/输出电路(一个或多个)和装置、信号调节和缓冲电路，和提供上述功能的其他部件的一 个或各种组合。软件、固件、编制程序、指令、控制程序、代码、算法和类似术语是指包括标定 和查找表的任何控制器可执行指令。每个控制器执行一个或多个控制子程序，以提供期望 的功能，包括监视来自传感装置和其他联网的控制器的输入，以及执行控制和诊断子程序 来控制促动器的操作。子程序可以以规则间隔执行，例如在正在进行的操作期间每100微秒 地执行。控制器之间的通信以及控制器、促动器和/或传感器之间的通信可利用直接连线的 链接件、联网通信总线链接件、无线链接件或任何另外的适当通信链接件实现。
[0070]车辆100可经历一些操作条件，所述操作条件可导致在非受控发电机(UCG)模式下 操作电机22,其中，马达反电动势增加，导致来自电机22的输出电压可大于高电压DC电力总 线52上的电压。这样的操作条件可包括在低负载或无负载条件下的高速操作。一个特定的 UCG操作模式包括可在车辆100被用旋转的驱动轮18拖动时发生的操作条件，这在此称为切 断UCG模式。切断UCG模式包括钥匙-关状态和钥匙-附件状态二者。当经历拖动时，车辆100 可以处于钥匙-关状态或钥匙-附件状态，其中，点火模块64没有被激活，由此将低电压电池 54从电压DC电力总线55电解除联接。此外，车辆控制器--包括逆变器控制器36、APM控制 器46、HCP66和BCM 86--没有被供电，且由此是非操作的。
[0071]当经历拖动时，通过电机22的反电动势可由于使电机22转子旋转的车轮18在地表 面上旋转而增加，这样的旋转产生电力，其从电机22流动且可通过逆变器32传送至高电压 DC电力总线52。低电压DC/DC转换器34将与反电动势相关联的一部分电功率流转换为适于 为逆变器控制器36和其他元件供电的电压水平，由此激活或"唤醒"逆变器控制器36。以该 方式唤醒时，逆变器控制器36执行监视子程序，以检测和验证切断UCG模式的发生。这样的 监视子程序包括验证点火模块64没有激活，监视车轮18的旋转速度以确定车轮18在点火开 关去激活时旋转或已正在旋转。
[0072]图2示意地示出了用于操作关于图1所述车辆100的实施例的第一 UCG检测和减弱 过程200，其包括在切断UCG模式中的检测和减弱车辆操作。第一 UCG检测和减弱过程200优 选地通过唤醒和激活其中一个车辆控制器(例如逆变器控制器36)的过程而开始，并作为在 各个车辆控制器(包括逆变器控制器36、APM控制器46、HCP 66和BCM 86)中执行的一个或多 个控制子程序执行。提供表1作为键入部分，其中，数字标记的块和相应功能如下列出，对应 于UCG检测和减弱过程200。
[0073]表1:
[0076]当经历拖动时，车辆100可以处于钥匙-关状态，其中，点火模块64没有被激活，由 此将低电压电池54从电压DC电力总线55电解除联接。此外，车辆控制器--包括逆变器控 制器36、APM控制器46、HCP66和BCM86--没有被供电，且由此是非操作的。由此，没有电力 从APM 40供应，以操作冷却系统，其例如包括电机冷却栗81、油栗82和APM冷却栗83。
[0077]当在车辆切断期间检测到高电压DC电力总线52上存在大于最小临界值的电压时， UCG检测和减弱过程200通过这样的检测开始(210)。在这样的条件下，高电压DC电力总线52 上的电压的大小为零或大约为零，最小临界值可以为300伏大小的量级，以便通过低功率 DC/DC转换器34,并产生足够的电压，以唤醒和激活逆变器控制器36。当达到最小临界值时， 逆变器控制器36唤醒和激活(212)，包括执行切断UCG模式检测子程序。切断UCG模式检测子 程序优选地包括监视车辆100在驱动系12或电机22处的速度、高电压DC电力总线52和点火 模块64上的电压（214)。当车辆100在驱动系12或电机22处的速度大于临界值（例如5mph) 时，高电压DC电力总线52上的电压大于临界值，且点火模块64处于钥匙-关状态(216)(1)， 切断UCG模式的操作被验证，且减弱策略被施用（步骤218,以及下列等等）。否则(216)(0)， UCG检测和减弱过程200的执行结束(240)。
[0078] UCG减弱(包括切断UCG减弱)包括如下。逆变器控制器36产生激活或唤醒命令并经 由信号线35将其传送至APM控制器46(218) ^PM 46产生供应至低电压DC电力总线55的低电 压电力，以操作用于功率电子器件和电机操作的冷却系统，例如，包括电机冷却栗81、油栗 82和APM冷却栗83的低电压电驱动促动器80(220、224)。逆变器控制器36控制逆变器32的开 关的激活和去激活(222)。这优选地包括在反电动势模式或电压调节模式或零扭矩控制模 式中操作，其中，电机22在高电压DC电力总线52上被闭环控制，电压在APM操作电压范围内 被控制。逆变器32通过命令3相短操作在反电动势模式中被控制，该操作周期地具有3相操 作的短周期，以将高电压DC电力总线52上的电压保持在可允许的电压范围内。逆变器32通 过命令IGBT切换以将DC总线电压积极地矫正到期望电压水平而在电压调节模式中被控制。 当HV电池连接到DC总线时，零扭矩命令可被用于通过注入场弱化电流而减弱高的反电动势 电压。
[0079]该操作继续直到高电压DC电力总线52上的电压保持大于最小临界电压(230)(0)。 当高电压DC电力总线52上的电压掉在临界值以下（230)(1)--这可在车辆不再在一定速 度(例如，20mph)以上被拖动时发生一一时，控制器安排车辆控制器的有序关闭，所述控制 器包括逆变器控制器36、APM控制器46、HCP 66和BCM 86。
[0080] 图3示意地示出车辆300的第二实施例，其包括电气化的动力传动系系统20、电力 分配系统50和第二控制器构架360。各信号通信线由虚线31表示，各电力线由实线51表示。 车辆300包括点火模块64,其可以是使得车辆操作者接近和命令并控制车辆300的初始操作 的任何装置。这包括控制，即，激活或去激活各个车辆系统，包括涉及动力传动系系统和附 件的车辆系统。点火模块64可通过车辆操作者由钥匙、密钥卡、或另外的适当机构控制。
[0081] 图3的电气化动力传动系系统20和电力分配系统50与关于图1所述的不同之处在 于，低功率DC/DC转换器34从功率逆变器模块30省略，且模拟低功率DC/DC转换器334被并入 到APM 40中。低功率DC/DC转换器334通过功率逆变器模块30电连接至高电压DC电力总线 52,并将一部分高电压电力转换为低电压电力，其中，低电压电力是大约12V的DC电力。低功 率DC/DC转换器334电连接至APM控制器46的电源，以当车辆300切断时，激活并唤醒逆变器 控制器46。
[0082] 第二控制器构架360包括逆变器控制器36、APM控制器46、HCP 66和BCM 86,它们都 直接和/或经由通信总线65通信，在一个实施例中，所述通信总线是控制器区域网络(CAN) 总线。此外，APM控制器46经由信号线335与BCM 86直接通信。APM控制器46可还经由通信总 线65与BCM控制器86通信。
[0083] 图4示意地示出了用于操作关于图3所述车辆300的实施例的第二UCG检测和减弱 过程400,其包括在切断UCG模式中的检测和减弱车辆操作。第二UCG检测和减弱过程400优 选地通过唤醒和激活其中一个车辆控制器(例如逆变器控制器46)的过程而开始，并作为在 各个车辆控制器(包括逆变器控制器36、APM控制器46、HCP 66和BCM 86)中执行的一个或多 个控制子程序执行。提供表1作为键入部分，其中，数字标记的块和相应功能如下列出，对应 于UCG检测和减弱过程400。
[0084] 表1:
[0086]当经历拖动时，车辆300可以处于钥匙-关状态，其中，点火模块64没有被激活，由 此将低电压电池54从电压DC电力总线55电解除联接。此外，车辆控制器--包括逆变器控 制器36、APM控制器46、HCP66和BCM86--没有被供电，且由此是非操作的。由此，没有电力 从APM 40供应，以操作冷却系统，其例如包括电机冷却栗81、油栗82和APM冷却栗83。
[0087]当在车辆切断期间检测到高电压DC电力总线52上存在大于最小临界值的电压时， UCG检测和减弱过程400开始(410)。在这样的条件下，高电压DC电力总线52上的电压的大小 为零或大约为零，最小临界值可以为300伏大小的量级，以便通过低功率DC/DC转换器34,并 产生足够的电压，以唤醒和激活APM 46。当达到最小临界值时，APM 46激活(412)并执行切 断UCG模式检测子程序。切断UCG模式检测子程序优选地包括监视车辆300在驱动系12或电 机22处的速度、高电压DC电力总线52和点火模块64上的电压(414)。当车辆100在驱动系12 或电机22处的速度大于临界值(例如45mph)时，高电压DC电力总线52上的电压大于临界值 (例如，300伏），且点火模块64处于钥匙-关状态(416)(1)，切断UCG模式的操作被验证，且减 弱策略被施用（步骤418,以及下列等等）。否则(416)(0)，UCG检测和减弱过程400的执行结 束（440)。
[0088] 现将描述UCG减弱(包括切断UCG减弱）JPM 40产生激活或唤醒命令并经由信号线 335将其传送至BCM 46(418) JPM 46产生供应至低电压DC电力总线55的低电压电力，以操 作用于功率电子器件和电机操作的冷却系统，例如，包括电机冷却栗81、油栗82和APM冷却 栗83的低电压电驱动促动器80(420、424)。逆变器控制器36控制逆变器32的开关的激活和 去激活(422)。这优选地包括在反电动势模式或电压调节模式或零扭矩控制模式中操作，其 中，电机22在高电压DC电力总线52上被闭环控制，电压在APM操作电压范围内被控制。逆变 器32通过命令3相短操作在反电动势模式中被控制，该操作周期地具有3相操作的短周期， 以将高电压DC电力总线52上的电压保持在可允许的电压范围内。逆变器32通过命令IGBT切 换以将DC总线电压积极地矫正到期望电压水平而在电压调节模式中被控制。当HV电池连接 到DC总线时，零扭矩命令可被用于通过注入场弱化电流而减弱高的反电动势电压。
[0089]该操作继续直到高电压DC电力总线52上的电压保持大于最小临界电压(430)(0)。 当高电压DC电力总线52上的电压掉在临界值以下（430)(1)--这可在车辆不再在一定速 度(例如，20mph)以上被拖动时发生--时，HCP 66安排车辆控制器的有序关闭，所述控制 器包括逆变器控制器36、APM控制器46、HCP 66和BCM 86。
[0090] 在此所述的UCG检测和减弱过程提供了成本有效的方案，其利用车载功率电子部 件，以在车辆拖动期间针对意外的电压源保护车辆硬件。该过程利用低功率系统和低成本 DC/DC转换器以提供用于检测UCG条件的功率。当如果低电压DC功率总线55在拖动之前被损 坏而没有使用时，控制器处于待命模式，以进一步减小功率损失。通过利用APM来提供主12V 功率至冷却系统，作为12V的第二电源的所需DC/DC的功率等级从260瓦明显减小到小于5 瓦。
[0091] 详细描述和附图或视图支持和描述本发明的教导，但是本发明教导的范围仅由权 利要求限定。尽管已详细描述了用于执行本发明的最佳模式和其他实施例，存在各种替换 涉及和实施例，用于实践限定在所附权利要求中的本发明教导。
【主权项】
1. 一种用于车辆的电气化动力传动系系统，包括： 电机，机械可旋转地联接至驱动系； 多个低电压电驱动动力传动系促动器； 逆变器模块，包括在高电压DC电力总线和电机之间电连接的逆变器，和逆变器控制器； 低功率DC/DC转换器，在高电压DC电力总线和逆变器控制器之间电连接;和 辅助功率模块，电连接至高电压DC电力总线，并电连接至低电压DC电力总线； 其中，逆变器控制器与辅助功率模块直接通信； 其中，点火模块指示钥匙-开状态、钥匙-附件状态或钥匙-关状态;和 其中，当点火模块处于钥匙-关状态或钥匙-附件状态时： 低功率DC/DC转换器产生输出电压，所述输出电压具有的大小足以激活逆变器控制器， 其中，输出电压源于高电压DC电力总线， 逆变器控制器检测电机在切断非受控发电机(UCG)模式中的操作， 逆变器控制器将切断非受控发电机模式的检测直接传送至辅助功率模块， 逆变器控制器控制逆变器，和 辅助功率模块供应电力，以操作低电压电驱动动力传动系促动器。2. 如权利要求1所述的电气化动力传动系系统，其中，逆变器控制器检测在切断非受控 发电机模式中电机的操作包括，逆变器控制器检测大于最小临界值的车辆速度和大于最小 临界值的高电压DC电力总线的电压水平。3. 如权利要求1所述的电气化动力传动系系统，其中，低电压电驱动动力传动系促动器 包括马达冷却栗、油栗和辅助功率模块冷却栗中的一个。4. 如权利要求1所述的电气化动力传动系系统，还包括，当切断非受控发电机模式不再 被检测到时，逆变器控制器不再继续控制逆变器，辅助功率模块不再继续供应电力以操作 低电压电驱动动力传动系促动器。5. 如权利要求1所述的电气化动力传动系系统，其中，逆变器控制器控制逆变器包括， 逆变器控制器控制电功率流至高电压DC电力总线。6. 如权利要求1所述的电气化动力传动系系统，还包括通过齿轮系而机械可旋转地联 接至驱动系的电机。7. -种用于车辆的电气化动力传动系系统，包括： 电机，机械可旋转地联接至驱动系； 逆变器模块，包括将高电压DC电力总线电连接至电机的逆变器、逆变器控制器和低功 率DC/DC转换器； 低功率DC/DC转换器，在高电压DC电力总线和逆变器控制器之间电连接;和 包括第二DC/DC转换器的辅助功率模块，其电连接至高电压DC电力总线，并电连接至低 电压DC电力总线和APM控制器； 其中，辅助功率模块与车体控制器直接通信； 其中，辅助功率模块通过第二DC/DC转换器供应电力至多个低电压电驱动动力传动系 促动器； 其中，点火模块指示钥匙-开状态、钥匙-附件状态和钥匙-关状态中的一个;和 其中，当点火模块处于钥匙-关状态或钥匙-附件状态时： 低功率DC/DC转换器产生源自高电压DC总线的输出电压，该输出电压具有的大小足以 激活逆变器控制器； APM控制器检测电机是否在非受控发电机(UCG)模式中操作； APM控制器将UCG模式的检测直接传送至车体控制器； 车体控制器激活逆变器控制器； 逆变器控制器控制逆变器，以控制至高电压总线的电功率流;和 辅助功率模块供应电力，以操作低电压电驱动动力传动系促动器。8. 如权利要求7所述的电气化动力传动系系统，其中，APM控制器检测在非受控发电机 (UCG)模式中电机的操作包括，APM控制器检测大于最小临界值的车辆速度和大于最小临界 值的高电压DC电力总线的电压水平。9. 如权利要求7所述的电气化动力传动系系统，其中，低电压电驱动动力传动系促动器 包括马达冷却栗、油栗和辅助功率模块冷却栗中的一个。10. -种用于控制用于车辆的电气化动力传动系系统的方法，所述车辆包括：电机，机 械可旋转地联接至驱动系;逆变器模块，包括在高电压DC电力总线和电机之间电连接的逆 变器、逆变器控制器和低功率DC/DC转换器，低功率DC/DC转换器在高电压DC电力总线和逆 变器控制器之间电连接;辅助功率模块，电连接至高电压DC电力总线，并电连接至低电压DC 电力总线，逆变器控制器与辅助功率模块的控制器直接通信;和指示钥匙-开状态、钥匙-附 件状态或钥匙-关状态中的一个的点火模块，所述方法包括： 检测钥匙-关状态或钥匙-附件状态； 经由低功率DC/DC转换器产生输出电压，其足以激活逆变器控制器； 检测电机是否在切断非受控发电机(UCG)模式中操作； 将切断非受控发电机模式的检测直接传送至辅助功率模块； 控制逆变器;和 从辅助功率模块供电，以操作低电压电驱动促动器。
【文档编号】B60L15/20GK105922877SQ201610108451
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】K.王, A.P.科撒里, W.T.伊万, S.V.怀博, Y.谭, M.甘德哈姆
【申请人】通用汽车环球科技运作有限责任公司