混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)器裝置及其方法
【專利說明】混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)器裝置及其方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年12月26日提交的韓國專利申請第10_2013_0163789號的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)裝置及其方法。更具體而言，本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)裝置和方法，其中當(dāng)產(chǎn)生超過電動(dòng)機(jī)的容量的減速能量時(shí)，混合動(dòng)力啟動(dòng)器發(fā)電機(jī)(HSG)通過再生制動(dòng)得以制動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0004]混合動(dòng)力車輛是使用兩個(gè)或者更多動(dòng)力源(例如，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī))的車輛。
[0005]通過使用兩個(gè)或者更多動(dòng)力源(包括發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī))，混合動(dòng)力車輛可以以各種類型制造。在加速或者上坡駕駛情況下，在混合動(dòng)力車輛中提供的電動(dòng)機(jī)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0006]在車輛的制動(dòng)中，電動(dòng)機(jī)操作為發(fā)電機(jī)，并且通過將在制動(dòng)中產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能來產(chǎn)生制動(dòng)力。所轉(zhuǎn)化的電能充電到電池。
[0007]如上所述，將在制動(dòng)中產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并且恢復(fù)能量的系統(tǒng)被稱為再生制動(dòng)系統(tǒng)。
[0008]在一般的應(yīng)用到混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)在車輛的減速期間產(chǎn)生的減速能量超過電動(dòng)機(jī)的發(fā)電容量時(shí)，過量的減速能量不可以再生。
[0009]因此，需要將過量的減速能量再生并且減小車輛的燃料消耗的方法。
[0010]公開于該發(fā)明【背景技術(shù)】部分的上述信息僅僅旨在加深對發(fā)明背景的理解，因此其可以包含的信息并不構(gòu)成在本國已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)裝置，以及將在混合動(dòng)力車輛的減速中產(chǎn)生的減速能量再生并且改善車輛的燃料消耗的方法。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)裝置可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力啟動(dòng)器發(fā)動(dòng)機(jī)(HSG)、電動(dòng)機(jī)以及控制器，發(fā)動(dòng)機(jī)通過燃料的燃燒來產(chǎn)生動(dòng)力；混合動(dòng)力啟動(dòng)器發(fā)動(dòng)機(jī)(HSG)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)通過操作為發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生電能；電動(dòng)機(jī)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，在制動(dòng)中?呆作為發(fā)電機(jī)并且廣生電能；當(dāng)在制動(dòng)中的減速能量高于電動(dòng)機(jī)的發(fā)電容量時(shí)，控制器控制使得混合動(dòng)力車輛根據(jù)HSG的操作通過再生制動(dòng)得以制動(dòng)。
[0013]控制器將額外扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩比較，額外扭矩通過從在制動(dòng)中所需的扭矩減去電動(dòng)機(jī)的最大扭矩來確定，當(dāng)額外扭矩高于摩擦扭矩時(shí)再生制動(dòng)電動(dòng)機(jī)和HSG，而且當(dāng)額外扭矩低于摩擦扭矩時(shí)再生制動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
[0014]在HSG的再生制動(dòng)中，控制器最大化渦輪增壓器的脈路的開口，渦輪增壓器將高壓空氣供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。
[0015]在HSG的再生制動(dòng)中，控制器改變換擋速度以便最小化發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩。
[0016]在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)方法可以包括確定發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩以及額外扭矩，額外扭矩通過從在制動(dòng)中所需的扭矩減去電動(dòng)機(jī)的最大扭矩來確定；確定額外扭矩是否高于發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩；以及當(dāng)額外扭矩高于發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩時(shí)，通過再生制動(dòng)來制動(dòng)電動(dòng)機(jī)和HSG。
[0017]該混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)方法可以進(jìn)一步包括，在發(fā)動(dòng)機(jī)的再生制動(dòng)中，最大化渦輪增壓器的脈路的開口，渦輪增壓器將高壓空氣供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。
[0018]該混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)方法可以進(jìn)一步包括，在HSG的再生制動(dòng)中，改變換擋速度以便最小化發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩。
[0019]下面討論本發(fā)明的其它方面和優(yōu)選實(shí)施方式。
[0020]應(yīng)當(dāng)理解，此處所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機(jī)動(dòng)車輛，例如包括運(yùn)動(dòng)型多用途車輛(SUV)、公共車輛、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)車輛、可插式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、氫動(dòng)力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非汽油的能源的燃料)。本文所指的混合動(dòng)力車輛為具有兩個(gè)或更多個(gè)動(dòng)力源的車輛，例如汽油動(dòng)力和電動(dòng)車輛。
[0021]通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更為具體地變得清楚或得以闡明。
【附圖說明】
[0022]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)裝置的示意圖。
[0023]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)方法的流程圖。
[0024]圖3是示出摩擦扭矩以及額外扭矩對于時(shí)間的關(guān)系的示意圖。
[0025]應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖不是必須按比例地顯示了本發(fā)明的基本原理的說明性的各種優(yōu)選特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。
[0026]在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的同樣的或等同的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0027]現(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式，在附圖中和以下的描述中示出這些實(shí)施方式的實(shí)例。雖然本發(fā)明與示例性實(shí)施方式相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)了解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方式。相反，本發(fā)明旨在不僅涵蓋示例性【具體實(shí)施方式】，也涵蓋包含于如權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的各種變化、改變、等同和其他【具體實(shí)施方式】。
[0028]另外，在附圖中顯示的每個(gè)配置的尺寸和厚度是為了描述的更好理解與簡易而顯示的，但是本發(fā)明不限于此。在附圖中，層的厚度、薄膜、面板、區(qū)域等，為了清晰起見被夸大了。
[0029]下文中，將參考所附附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，使得本發(fā)明所屬于的技術(shù)領(lǐng)域中的人員可以實(shí)施該示例性實(shí)施方式。
[0030]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)裝置的示意圖。
[0031]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)10、離合器30、變速器40、混合動(dòng)力啟動(dòng)器發(fā)電機(jī)(HSG) 20、電動(dòng)機(jī)50以及控制器70，發(fā)動(dòng)機(jī)10通過燃料的燃燒來產(chǎn)生動(dòng)力；混合動(dòng)力啟動(dòng)器發(fā)電機(jī)(HSG) 20啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10并且產(chǎn)生動(dòng)力；電動(dòng)機(jī)50輔助發(fā)動(dòng)機(jī)10的動(dòng)力；控制器70控制發(fā)動(dòng)機(jī)10、HSG 20以及電動(dòng)機(jī)50。
[0032]HSG 20有選擇地操作為啟動(dòng)器和發(fā)電機(jī)。這就是說，HSG 20根據(jù)從控制器70接收的控制信號來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)操作為發(fā)電機(jī)，并且產(chǎn)生電能。由HSG20產(chǎn)生的電能充電到電池60，電池60提供在混合動(dòng)力車輛中。
[0033]在混合動(dòng)力車輛的駕駛中，電動(dòng)機(jī)50輔助發(fā)動(dòng)機(jī)10的動(dòng)力。例如，電動(dòng)機(jī)50在快速加速或者上坡駕駛期間輔助發(fā)動(dòng)機(jī)10的動(dòng)力并且改善駕駛性能。
[0034]同樣，在混合動(dòng)力車輛的減速中，電動(dòng)機(jī)50操作為發(fā)電機(jī)，并且通過將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能來產(chǎn)生制動(dòng)力。由電動(dòng)機(jī)50轉(zhuǎn)化的電能充電到電池60。
[0035]控制器70整體控制發(fā)動(dòng)機(jī)10、HSG 20以及電動(dòng)機(jī)50。
[0036]控制器70是執(zhí)行預(yù)定程序的至少一個(gè)微處理器和/或包括微處理器的硬件。預(yù)定程序可以由一系列命令形成，所述命令根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式來執(zhí)行用戶終端的觸摸檢測方法，其將會(huì)在下面描述。
[0037]當(dāng)在制動(dòng)中產(chǎn)生的減速能量超過電動(dòng)機(jī)50的發(fā)電容量時(shí)，控制器70控制HSG 20來操作為發(fā)電機(jī)并且混合動(dòng)力車輛通過再生制動(dòng)得以制動(dòng)。
[0038]當(dāng)在制動(dòng)中產(chǎn)生的減速能量小于電動(dòng)機(jī)50的發(fā)電容量時(shí)，控制器70控制電動(dòng)機(jī)來操作為發(fā)電機(jī)并且混合動(dòng)力車輛通過再生制動(dòng)得以制動(dòng)。
[0039]特別地，在制動(dòng)中需要的制動(dòng)扭矩可以根據(jù)下述等式I計(jì)算。
[0040][等式I]:T = (M*a)*V/n
[0041]這里,T是在減速中需要的制動(dòng)扭矩,M是混合動(dòng)力車輛的質(zhì)量，a是混合動(dòng)力車輛的減速度，V是混合動(dòng)力車輛的速度，而且η是發(fā)動(dòng)機(jī)的RPM。
[0042]通過從等式I的結(jié)果減去電動(dòng)機(jī)50的最大發(fā)電扭矩，可以獲得額外扭矩，而且額外扭矩是超過電動(dòng)機(jī)50的發(fā)電容量