[发明专利]具有动态分配的高压电功率的混合动力车辆

说明书

技术领域

本公开涉及一种具有动态分配的高压电功率的混合动力车辆。

背景技术

混合电动车辆使用多个原动机用于优化的燃料经济性。内燃发动机在较高的车辆速度下（即当发动机相对有效率时）提供输出扭矩到变速器。在车辆启动时，和在低于阈值的车辆速度下行驶时，一个或多个高压牵引电动机可提供所要求的输入扭矩。这种牵引电动机从可充电电池组获取功率。来自牵引电动机（一个或多个）的电动机扭矩也根据需要被用来在推进车辆过程中辅助发动机，例如在增大的扭矩请求的瞬态过程。混合电动车辆通常包括其他燃料节约特征，比如在怠速时的自动发动机停机和再生制动。

发明内容

本文公开了一种混合动力电动车辆。该车辆包括高压（HV）电池组、一个或多个HV牵引电动机和至少一个附加的HV系统。如本文所使用的，术语“HV”表示基本大于通常用于车辆应用中的12-15VDC辅助电压的电压水平。例如，根据车辆中所使用的动力传动系设计，电池组可额定用于至少48VDC至高于300VDC。下文中所描述的示例性实施例中的附加的HV系统（一个或多个）是本领域已知类型的主动悬挂系统。这种系统通常将电磁悬挂电动机关于相应的车轮定位。悬挂电动机被用作快速促动器，以快速地计量当处理转弯或当行驶在不平坦/破损的路面时（如下文所说明的）作用在车辆的拐角处的力。

车辆还包括控制器，其执行来自存储器的指令，以响应于一组输入信号，将来自HV电池组的可用功率动态地分配到牵引电动机（一个或多个）和附加的HV系统（一个或多个）。本方法的执行可帮助避免使得电池组尺寸过大以便考虑到附加的HV系统的电负荷的需求，或替代地，避免增加另一个专用HV电池组及其相关重量和封装空间到车辆架构。

特别地，这里公开的车辆具有电池组、牵引电动机和附加的系统，以上全部是本文所限定的术语所称的HV装置。牵引电动机（一个或多个）和附加的系统（一个或多个）经由相同的HV电池组驱动。车辆包括控制器，其实施为一个或多个计算机装置，每一个具有处理器和有形、非瞬时性存储器。记录在存储器中的指令实施这样的方法，所述方法响应于来自本文所述的一组传感器的输入信号而将HV电池功率在各个HV装置之间动态地分配。

在示例性实施例中，附加的系统包括主动悬挂系统，其依次包括多个HV悬挂电动机，所述电动机每个相对于相应的车辆车轮定位。输入信号可包括转向角和油门水平。附加的输入信号可包括可任选的加速度计信号，该信号经由用于不同的车辆轴的相应加速度计测量。控制器处理接收的输入信号，并产生输出信号，所述输出信号根据接收的输入信号的值而将可用电池功率分配到牵引电动机（一个或多个）、悬挂电动机或二者。

一种方法，包括使用车辆的至少一个传感器测量输入信号，所述车辆具有HV电池组、HV牵引电动机和附加的HV系统。HV牵引电动机和附加的HV系统二者电连接到HV电池组。该方法还包括经由控制器的处理器处理测量的输入信号，包括将测量的输入信号与相应的阈值进行比较。另外，该方法包括，当输入信号中的任何一个的值超过其相应的阈值时，经由控制器，在牵引电动机与附加的HV统之间分配来自HV电池组的功率。

在另一示例性性实施例中，车辆包括车轮、HV电池组、具有输入构件和输出构件的变速器、第一和第二HV牵引电动机、方向盘、主动悬挂系统和控制器。第一牵引电动机经由第一离合器连接到输入构件，而第二牵引电动机经由第二离合器连接到输出构件。在该实施例中，电池组和牵引电动机额定用于至少48VDC。相对于方向盘定位的转向角传感器测量方向盘的转向角。控制器与转向角传感器通信，且以随转向角和油门请求的值以及车辆悬挂系统的任何主动性而变化的方式，将来自HV电池组的功率动态地分配到牵引电动机和悬挂电动机。

本发明的上述特征及优势将在结合附图时从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述变得显而易见。

附图说明

图1是示例性车辆的示意图，所述车辆具有高压电池组和控制器，所述控制器响应于本文所述的输入信号而动态分配来自电池组的功率。

图2是描述用于动态分配来自图1中所示的车辆中的电池组的功率的示例性方法的流程图。

图3是用于图1的车辆的一组油门请求和车辆速度曲线。

具体实施方式