使用电动机和hsg对phev车辆的强制充电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于使用电动机和混合起动发电机(HSG:Hybrid StarterGenerator)对高电压电池强制性地充电的方法，且更明确地说，涉及用于当在高电压电池的强制充电模式中驾驶车辆时在插电式混合动力电动车辆(PHEV:Plug-1n HybridElectric Vehicle)中同时使用电动机和HSG对具有增大或最大充电功率的高电压电池强制性充电的方法。
【背景技术】
[0002]混合动力电动车辆为将电动机和发动机用作电源以减少废气使用且改善燃料效率的环保车辆。混合动力电动车辆包含动力系系统，其配置成分开来将电力从发动机所述电动机传递到车轮或将电力从发动机和电动机两者传递到车轮。用于混合动力电动车辆的动力系系统(如图7中所展示)可包含串联布置的发动机10和电动机12、设置在发动机10与电动机12之间以转移或阻挡发动机电力的发动机离合器13、配置成将电动机和/或发动机电力移位和输出到车轮的自动变速器14、连接到发动机10的曲轴皮带盘且配置成起动发动机10或产生电的混合起动发电机(HSG) 16、配置成操作电动机或产生电的逆变器18和可充电或可放电地连接到逆变器18以将电力提供到电动机12的高电压电池20。
[0003]具有以上描述的结构的PHEV具有用于当在使用者按压“高电压电池强制充电模式”按钮时驾驶时和当在完成强制充电后在EV驾驶模式(例如，操作电动机而不操作发动机的模式)中驾驶达预定时间周期时对高电压电池强制性地充电的强制充电功能，以对高电压电池强制性地电荷且改善燃料效率。
[0004]图1为说明根据现有技术的对高电压电池强制性地充电的方法的示范性流程图。所述方法可通过根据仅电动机操作的强制发电来执行。首先，在操作S101中，驾驶员啮合用于对高电压电池强制性地充电的开关。连续地，在操作S102中感测电动机的速度和温度，且在操作S103中计算使用电动机对高电压电池充电的充电功率。
[0005]当不考虑电动机的温度和速度时，可确定充电功率小于最大功率。在操作S104中，可将电动机的感测的当前温度与用于电动机操作的操作功率限制温度比较。当电动机的当前温度大于操作功率限制温度时，在操作S105中，限制用于对高电压电池强制性地充电的电动机的功率，且当电动机的当前温度小于或等于操作功率限制温度时，在操作S106中，不限制用于对高电压电池强制性地充电的电动机的功率。当电动机的功率不受限制时，根据电动机的操作强制性地充电高电压电池。在操作S107中，将高电压电池的当前充电状态(S0C:state of charge)与目标S0C比较。当高电压电池的当前S0C超出目标S0C时，在操作S108中，强制充电终止。
[0006]在操作S109中，通过仅电动机操作在EV驾驶模式中驾驶车辆，且在操作S110中，在驾驶期间，将电动机的当前温度再次与电动机的操作功率限制温度比较。当电动机的当前操作温度大于操作功率限制温度时，过程前进到在强制充电终止后限制电动机的功率的操作S111。当电动机的功率受到限制时，在操作S112中，通过起动发动机在HEV驾驶模式中驾驶车辆。同时，在操作S113中，当电动机的当前温度小于或等于操作功率限制温度时，维持EV驾驶模式，这是由于甚至在强制充电终止后，电动机的功率仍不受限制。
[0007]然而，根据现有技术的对高电压电池强制性地充电的方法具有以下问题。首先，由于强制充电是通过仅电动机操作执行，因此关于高电压电池的充电功率和充电速度可相对低，这可能会停用迅速强制充电。其次，当将电动机的温度确定为过度温度时，归因于电动机的功率限制，可停用高电压电池的强制充电。第三，由于在高电压电池的强制充电期间不考虑电动机的速度和温度，因此可能不可随着时间的过去最大限度地增加充电量。第四，由于归因于当在完成强制充电后将电动机的温度确定为过度温度时的电动机的功率限制，发动机起动，因此显著地减少了 EV驾驶模式的驾驶时间，其可导致降低的燃料效率。
[0008]此现有技术章节中所揭示的以上信息仅用于增强对发明背景的理解，且因此其可含有并不形成本国中所属领域的技术人员已知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0009]本发明涉及一种用于使用电动机和混合起动器发电(HSG)对高电压电池强制充电以同时使用电动机和HSG对具有最大充电功率的高电压电池强制充电的方法，这是通过以下操作进行的:使用电动机和HSG的三维(3D)最大充电功率图计算高电压电池的最大可充电功率，在同时使用电动机和HSG的强制充电期间使用能量集成调整最大充电功率，且应用过度温度防止模式以保护电动机和HSG在强制充电模式中免于过度温度。在一方面，本发明提供一种使用电动机和混合起动发电机(HSG)对对高电压电池强制性地充电的方法，其可包含:感测所述电动机和所述HSG的速度和温度；基于所述电动机和所述HSG的速度和扭矩(例如，功率)和扭矩施加时间，使用三维(3D)最大充电功率图计算最大可充电功率；对具有所述最大可充电功率的所述高电压电池强制性地充电；在所述强制充电期间使用能量集成调整最大充电功率；在同时使用所述电动机和所述HSG的所述高电压电池的所述强制充电期间，执行针对所述电动机和所述HSG的第一过度温度防止逻辑以执行由所述电动机或所述HSG持续进行的所述强制充电；以及在完成所述高电压电池的所述强制充电后，执行第二过度温度防止逻辑以将所述电动机和所述HSG的当前温度调整低于操作功率限制温度以改善或最大化通过仅电动机操作驾驶车辆的电动车辆(EV:electricvehicle)驾驶模式的时间。
[0010]所述最大充电功率的所述调整可包含:同时使用所述电动机和所述HSG输出所述最大充电功率，和集成所述电动机与所述的功率；以及将所述电动机与所述HSG的所述集成功率的量与所述3D最大充电功率图比较以从所述3D最大充电功率图提取和检测所述电动机和所述HSG的可使用的充电功率(扭矩)。此外，所述最大充电功率的调整可包含随着所述电动机与所述HSG的所述集成功率的所述量增加，减小所述电动机和所述HSG的充电功率。
[0011]所述第一过度温度防止逻辑的所述执行可包含:将所述电动机和所述HSG的所述当前温度与充电功率限制温度比较；响应于所述电动机在所述电动机的所述温度超出所述充电功率限制温度的电动机功率受限状态中继续使用所述HSG对所述高电压电池强制性地充电以防止电动机发电；以及响应于所述HSG在所述HSG的所述温度超出所述充电功率限制温度的HSG功率受限状态中继续使用所述电动机对所述高电压电池强制性地以防止所述HSG发电。
[0012]另外，所述方法可进一步包含:执行所述第二过度温度防止逻辑；将在所述强制充电期间的用于限制所述电动机和所述HSG的功率的充电功率限制温度设定到低于所述操作功率限制温度的温度以限制在完成所述强制充电后所述电动机的操作；以及在完成所述强制充电后，在所述EV驾驶模式中，维持所述电动机和所述HSG的所述当前温度低于所述操作功率限制温度。可根据电动机和HSG的速度、扭矩(功率)和扭矩施加时间基于测试结果实验地产生3D最大充电功率图，这是通过基于电动机和HSG的速度和到电动机和HSG的扭矩施加测量针对归因于电动机和HSG的温度而发生的功率限制而采用的时间周期，这是由于电动机和HSG的最大充电功率可基于电动机和HSG的速度、扭矩(功率)和扭矩施加时间而改变。
【附图说明】
[0013]自以下结合附图进行的详细描述将更清楚地理解本发明的以上和其它目标、特征和其它优点，其中:
[0014]图1为说明根据现有技术的对高电压电池强制性地充电的方法的示范性流程图；
[0015]图2为说明根据本发明的示范性实施例的使用电动机和混合起动器发电(HSG)对高电压电池强制性地充电的方法的示范性流程图；
[0016]图3展示在根据