[发明专利]具有无刷起动机马达的系统的总线电压稳定

权利要求书

1.一种用于结合内燃发动机、直流电压总线、交流电压总线和功率逆变器模块使用的电起动机系统，所述功率逆变器模块电连接到所述直流电压总线和所述交流电压总线，所述电起动机系统包括：

多相/交流无刷起动机马达，其电连接到所述交流电压总线，所述起动机马达可响应于请求的发动机起动事件而选择性地连接到所述发动机；

电传感器，其连接到所述直流电压总线并且被配置为输出指示所述直流电压总线的电压电平的信号；以及

控制器，其与所述电传感器通信并用电压稳定逻辑来编程，所述电压稳定逻辑包括比例积分转矩控制回路；

其中当所述直流电压总线的所述电压电平小于校准的最小电压时，响应于所述请求的发动机起动事件而执行所述电压稳定逻辑使所述控制器使用所述比例积分转矩控制回路来确定所述起动机马达的所需的起动转矩，并且进一步使所述控制器将转矩命令传输到所述起动机马达以使所述起动机马达将所述所需的起动转矩传输到所述发动机，所述所需的起动转矩具有限制到所述起动机马达的涌入电流使得所述直流电压总线的所述电压电平保持高于所述校准的最小电压的值。

2.根据权利要求1所述的电起动机系统，其中所述起动机马达包括转子，并且所述发动机包括飞轮，所述电起动机系统还包括：

螺线管，其联接到所述转子；以及

小齿轮，其联接到所述螺线管；

其中所述螺线管被配置为响应于所述请求的发动机起动事件而使所述小齿轮平移成与所述飞轮啮合接合。

3.根据权利要求1所述的电起动机系统，其中所述直流电压总线的最大电压电平是13V，并且其中所述校准的最小电压在8V至9V之间。

4.根据权利要求1所述的电起动机系统，其中所述控制器还被配置为将所述直流电压总线的电流水平限制为约500A，使得所述总线电压保持高于所述校准的最小电压。

5.根据权利要求1所述的电起动机系统，其中所述控制器还被配置为产生所述功率逆变器模块和所述起动机马达的脉冲宽度调制或命令所述功率逆变器模块和所述起动机马达进行脉冲宽度调制以实现调整后的请求转矩。

6.根据权利要求1所述的电起动机系统，其中所述控制器使用一对转矩-速度模型用于所述起动机马达和参考/假设刷式起动机马达，所述转矩-速度模型接收所述起动机马达的当前速度并输出相应的最大转矩能力用于所述起动机马达和所述参考/假设刷式起动机马达，并且使用转矩限幅器块，所述转矩限幅器块将所述转矩命令限制在所述起动机马达和所述参考/假设刷式起动机马达的所述相应最大转矩容量之间。

7.一种动力传动系统，其包括：

内燃发动机；

变速器，其连接到所述发动机；

直流电压总线；

交流电压总线；

功率逆变器模块，其电连接到所述交流电压总线和所述直流电压总线；

多相/交流无刷起动机马达，其经由所述交流电压总线电连接到所述功率逆变器模块，其中所述起动机马达响应于请求的发动机起动事件而选择性地联接到所述发动机；

电传感器，其连接到所述直流电压总线并且被配置为输出指示所述直流电压总线的电压电平的信号；以及

控制器，其与所述电传感器通信并且用电压稳定逻辑来编程，所述电压稳定逻辑包括比例积分转矩控制回路，其中当所述直流电压总线的所述电压电平小于校准的最小电压时响应于所述所请求的发动机起动事件而执行所述电压稳定逻辑使所述控制器使用所述比例积分转矩控制回路来确定所述起动机马达的所需的起动转矩，并且将所述所需的起动转矩作为转矩命令传输到所述起动机马达，由此发起并起动所述发动机；

其中所述起动转矩具有限制到所述起动机马达的涌入电流使得所述直流电压总线的所述电压电平保持高于所述校准的最小电压的值。

8.根据权利要求7所述的动力传动系统，其还包括：驱动桥，所述驱动桥联接到所述变速器；以及负载，所述负载联接到所述驱动桥，其中来自所述发动机的转矩通过所述变速器和所述驱动桥传递到所述负载。