[发明专利]具有电子节气门的混合动力系及控制节气门位置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有电子控制节气门的混合动力系及控制节气门位置的方法。

背景技术

内燃机的节气门是直接调节进入发动机的空气量的阀，其间接控制发动机的功率输出。在节气门全开时，进气歧管处于环境大气压或处于环境大气压附近。当节气门部分地关闭时，歧管真空产生并且对气缸中活塞运动的阻力增大。

车辆操作者通常利用加速踏板机械地控制节气门的位置。在其他车辆中，基于发动机运行情况，例如加速踏板的位置，电子地控制节气门，但在加速踏板和节气门之间没有机械联接。

发明内容

提供了一种混合动力系和控制混合动力系的发动机中的电子节气门的方法。混合动力系可以用于各种各样的应用，如机动车、船、建筑物或别的使用电动机/发电机的应用。节气门系统如此构造以使得当节气门马达断电时，节气门处于对于发动机给第一电动机/发电机提供动力的最佳位置。具体地说，提供了混合动力系，其包括具有电子控制的节气门系统的发动机。“电子控制的节气门系统”的节气门没有机械地连接到加速踏板或其他操作者输入设备。节气门的位置可调节以改变发动机的功率输出。节气门系统还包括电节气门马达和偏压件，电节气门马达可通电以调节节气门的位置，当电节气门马达未通电时，偏压件将节气门偏压到默认位置。混合动力系具有操作地连接到发动机的第一电动机/发电机和操作地连接到第一电动机/发电机并且可操作以推进车辆的第二电动机/发电机。第一电动机/发电机可操作以向第二电动机/发电机提供电力。至少一个控制器操作地连接到节气门马达、发动机和电动机/发电机。在一个实施例中，发动机控制器连接到发动机和节气门马达，既起功率变换器作用又起电动机控制器作用的模块连接到电动机/发电机。

发动机可在预定最佳状态中操作以向用于给第二电动机/发电机提供动力的第一电动机/发电机提供动力。当发动机处于预定最佳状态中时，节气门处于预定位置。“预定最佳状态”是被认为是产生燃料效率、输出转矩和速度的最佳结合的一组预定发动机运行参数。节气门的默认位置选择成与节气门的预定位置大致相同。所述至少一个控制器可操作以将电节气门马达通电和断电，以使得当节气门的位置处于默认位置的预定范围内一预定时间量时，节气门被偏压到默认位置。通过将默认位置设定为发动机处于预定最佳状态中的位置，给节气门马达提供动力的电能被最小化，并且节气门马达磨损也减少。如果车辆电力中断，发动机的最佳运行状态也足以提供“慢行驶回”的能力。在如上所述的增程型电动车辆上，发动机转矩不是“慢行驶回”状态期间所关心的，因为即使完全打开的节气门也不会导致车轮处的过大动力，这是由于仅仅第二电动机/发电机能直接影响牵引力。

一种控制上述混合动力系如混合动力车辆的发动机上的电子节气门的方法是一种算法，其确定节气门的指令位置和节气门的实际位置是否都处于断电位置的预定范围内，如果确定节气门的指令位置和节气门的实际位置都处于断电位置的预定范围内，则启动起计时器作用的算法部分，并且当计时器开启至少一预定时间段时，将节气门马达断电，实际位置和指令位置都处于默认位置的预定范围内。选择断电位置以便发动机在预定最佳状态中运行以给第一电动机/发电机提供动力。

根据下面结合附图对实现本发明的最佳方式的详细说明，本发明上述特征和优点及其它特征和优点是显而易见的。

附图说明

图1是具有电子节气门控制系统的增程型电动混合动力系的示意图；

图2是图1的电子节气门控制系统的示意图，其具有将节气门偏压至默认位置的弹簧；

图3是图1和2的节气门控制系统的弹簧力-节气门位置的图；

图4是控制图2的节气门的方法的流程图；和

图5是在不同位置中示出的图2的节气门的示意性横截面图。

具体实施方式

参考附图，其中在全部若干附图中同样的附图标记表示同样的部件，图1表示具有混合动力系12的混合动力车辆10。虽然动力系12被表示为车辆，例如机动车，但动力系12也可以用于给船提供动力，作为建筑物的发电站，或用于利用发动机和电动机/发电机提供动力的任何应用。