[发明专利]减少电功率损失的方法和用于此的混合动力传动系

说明书

技术领域

本发明总体包括控制具有多个电机的混合动力传动系的方法、和具有多个电机的混合动力传动系。

背景技术

许多混合动力车辆利用混合电动力传动系，所述混合电动力传动系具有发动机和两个或更多电机（例如电动机/发电机），其被控制为提供各种操作模式。在一些操作模式中，仅需要来自电机中之一或两者的相对较低的扭矩或零扭矩。在主动模式中通过电子开关操作功率逆变器所需的能量，如在用于三相电机的直流电和交流电之间进行转换所需的，和与旋转的电动机（假设所述电动机为永磁体电动机）相关的旋转损失是很重要的。

发明内容

一种控制混合动力传动系的方法，通过将逆变器置于待命模式、允许电机处于自由运转状态而在一定的操作条件下允许与主动功率逆变器和旋转电动机部件相关的功率损失被减小。方法包括确定其中两电机的功率逆变器处于主动模式中时操作第一电机和第二电机的第一电功率损耗值。方法进一步包括确定第二电功率损耗值和第三电功率损耗值中的至少一个。第二电功率损耗值是第一电机的功率逆变器处于主动模式中且第二电机处于待命模式中操作时的电功率损耗。第三电功率损耗值是第二电机的功率逆变器主动模式中且第一电机处于待命模式中操作时的电功率损耗。第二电功率损耗值和第三电功率损耗值中之一或两者和第一电功率损耗值中的最低值被随后确定。经由控制器进行与功率逆变器相关的控制动作，以将功率逆变器设定在与第二和第三电功率损耗值中至少一个与第一电功率损耗值中的最低值相应的模式中。通过评估与电机和功率逆变器相关的电功率损失且相应地控制电机和功率逆变器，混合动力传动系的燃料效率可增加。

还提供一种混合动力传动系，其具有原动机（例如发动机）、和具有至少两个电机和控制器的混合动力变速器，所述控制器具有配置为执行本方法的控制算法的处理器。

在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

附图说明

图1是电动机功率损耗映射图，其显示了用于代表性电机的在y轴线上以牛顿-米(Nm)表示的不同电动机扭矩下以千瓦(kW)表示的电动机功率损耗曲线和x轴线上以每分钟转数(rpm)表示的电动机速度。

图2是逆变器功率损耗映射图，其显示了用于电机的代表性功率逆变器的在y轴线上以牛顿-米(Nm)表示的不同逆变器扭矩下以千瓦(kW)表示的电动机功率损耗曲线和x轴线上以每分钟转数(rpm)表示的电动机速度的曲线图，实时电机特征在于具有如图1所示的电动机功率损失。

图3是动力传动系一部分的示意性图，动力传动系具有电机和功率逆变器，其可根据图12的方法控制且代表图4和6的混合动力传动系中的任何电机。

图4是具有第一混合动力传动系的车辆的示意图。

图5是用于代表性混合动力传动系的第一电机和用于代表性混合动力传动系的第二电机的累积能量损耗曲线图，两者都是在第一电机处于自由运转状态和非自由运转状态时获得的，在自由运转状态中第一电机的逆变器开关处于待命模式，且在非自由运转状态中第一电机的逆变器开关处于主动模式。

图6是具有第二混合动力传动系的第二车辆的示意图。

图7是用于图6的动力传动系的后驱动车轴功率对前驱动车轴功率的曲线图。

图8是车辆速度、变速器中齿轮速度、和车辆加速度对以秒表示的时间的示意性曲线图。

图9是与图8的驾驶循环对应的、以千瓦表示的发动机功率、以千瓦表示的第一电机的机械功率、以千瓦表示的第二电机的机械功率、以千瓦表示的电池功率、和车辆牵引功率对以秒表示的时间的示意性曲线图。

图10是与图8的驾驶循环相应的发动机扭矩、第一电机扭矩和第二电机扭矩对以秒表示的时间的示意性曲线图。

图11是与图8的驾驶循环对应的、以千瓦表示的发动机速度、以千瓦表示的第一机的速度、以千瓦表示的第二电机的速度（都是以每分钟转数（rpm）表示）的示意性曲线图。

图12是控制混合动力传动系减少电功率损耗的方法的流程图。

具体实施方式