[发明专利]控制电动油泵操作的装置和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电动油泵(electric oil pump)。特别的，本发明涉及控制电动油泵操作的装置和方法，所述电动油泵用于在混合动力车的传动装置和离合器中产生工作液压。

背景技术

混合动力车是一种有前景的车辆，其以电机作为辅助动力源，同时利用汽油发动机，以便减少废气并提高燃料效率。如图1所示，典型的混合动力车包括发动机10和作为用于开动车辆的动力源的驱动电机30、用于连接发动机10和驱动电机30的发动机离合器20、集成起动发电机(ISG)11、高压电池31、以及反相器32，其用于发动机10和驱动电机30的操作。

此外，用于将动力传递到驱动轴1的传动装置40适当的连接到驱动电机30的输出端，设置电动油泵(EOP)71和机械油泵(MOP)75以便将工作液压提供到发动机离合器20和传动装置40，且优选地设置辅助电池74以便向电动油泵71提供驱动功率。

虽然图中未显示，但是设置混合控制单元(HCU)、电机控制单元(MCU)、以及电池管理系统(BMS)作为部件的控制装置。此外，还设置用于控制传动装置40的传动装置控制单元(TCU)61和用于直接控制电动油泵71的操作的电动油泵控制单元(OPU)62。

优选地，具有上述配置的混合动力车在电动车(EV)模式下或者在混合电动车(HEV)模式下被驱动，电动车模式是仅使用被适当地传递到传动装置40的驱动电机30的动力的纯电动车模式，混合电动车模式是以发动机10的动力作为主动力源并以通过离合器20和传动装置40被传递到驱动轴1的驱动电机30的动力作为辅助动力源的辅助模式。

在混合动力车中，在TCU 61和OPU 62的控制下，电动油泵71被辅助电池74的动力驱动，且机械油泵75连接到驱动电机30的驱动轴并被机械能驱动，从而当驾驶员希望起动他或她的车辆时，通过提供工作流体至传动装置40和离合器20的控制阀而产生液压。

图2显示用于传动装置和离合器的操作的自动传动液(ATF)的流动，其中驱动电动油泵71和机械油泵75以适当地将储存在油箱51中的油通过液压线路52提供到阀体53。

通常，在EV模式下电动油泵71提供液压至液压线路52，在HEV模式下(其中驱动发动机并连接发动机离合器)，机械油泵75与电动油泵71一起提供液压至液压线路52。

相应地，图3显示典型的电动油泵的驱动模式。如图3所示，根据车辆的状态，以各种驱动模式适当地控制电动油泵的操作。优选地，驱动模式可以被分为在初始操作条件时的高速控制模式、低速控制模式、在正常操作条件时的中速控制模式、以及非控制模式，在高速控制模式中，在短时间周期内(例如几秒钟)以高速驱动泵以保证起动(IG，START ON)过程中的液压响应，在低速控制模式中，以低速驱动泵以在车辆停止时(车速是零以及刹车启动，或者变速杆处于N或P挡)在怠速条件下使能量消耗最小，在中速控制模式中，当车辆被正常驱动时，以中速驱动泵，在非控制模式中，停止泵的操作(EOP关闭/MOP打开)。

在此，优选地，适当地执行高速控制模式以便通过在预定的时间周期内以高压泵力(high pressure pumping force)将高液压应用到液压线路来保证液压响应，且当车辆被正常驱动时执行中速控制模式。

优选地，根据机械油泵的转速和传动装置的输入扭矩来适当地确定进入中速控制模式和非控制模式。在非控制模式中，适当地停止电动油泵的操作，从而只有机械油泵向液压线路提供液压。

此外，为了在电动油泵的操作控制中产生传动装置和离合器中所需的线路压力，需要以最优的转速驱动泵。通常，根据每种驱动模式中油(ATF)的温度以预定的目标转速适当地控制泵。

优选地，TCU根据来自于用于每种驱动模式的存储数据的油温提取目标转速(RPM)，并通过CAN通信将其传输到OPU。然后，OPU根据从TCU传输的目标转速控制电动油泵的电机的操作，同时，将控制结果反馈到TCU。

在图4显示的例子中，根据油温控制电机的转速。优选地，由于负载扭矩根据油的粘度变化，因此根据与油的粘度显著关联的油温来控制电机的转速。例如参考图4，油温越高，油的粘度下降的越多。因此，如果油的粘度较低，则提高泵的电机的转速，以便形成液压线路中定义的压力。

因此，使用反映油的粘度并通过温度传感器被测量的油温作为控制变量。虽然在泵的操作控制中必须根据流体的准确真实的粘度值来控制驱动速度，但是在一般的车辆中使用温度传感器的测量值来控制泵的操作。

但是，随着传动装置的持续使用，油的粘度特性变得与新产品的粘度特性不同，因此不能准确地预测真实的负载扭矩。