[发明专利]用于混合动力车辆的控制系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于混合动力车辆的控制系统和方法。该系统包括：低压部分，包括彼此电连接的交流发电机和低压电池，交流发电机由车辆的发动机驱动，且发动机用于驱动车辆的一个轴；高压部分，包括彼此电连接的电动传动设备和高压电池，电动传动设备由高压电池驱动并用于驱动车辆的另一个轴；以及直流/直流转换器，分别与交流发电机、低压电池、电动传动设备和高压电池电连接；其中，当高压电池的充电水平低于第一阈值时，直流/直流转换器将能量从交流发电机和/或低压电池传输到高压电池以为高压电池充电，和/或传输到电动传动设备以驱动另一个轴。

技术领域

本发明大体涉及车辆电气领域，具体地涉及一种用于混合动力车辆的控制系统和方法，更具体地涉及一种用于混合动力车辆的能量传输的控制系统和方法。

背景技术

通常，混合动力车辆具有两个独立的传动部分，即燃烧发动机或压缩发动机传动部分和电动传动部分，每个传动部分连接到车辆的一个轴，前轴或后轴。通常，发动机传动部分包括高压集成起动发电机(ISG)或带起动发电机(BSG)。ISG或BSG可以作为马达提供额外的能量来推进车辆，或作为发电机为车辆的其他部分提供电能，也用于启动燃烧发动机或压缩发动机。电动传动部分包括电动牵引机、专用变速器和机械接口，电动传动部分用于驱动车辆的另一个轴来推进车辆。电动传动部分也可具有恢复(recuperation)功能，即当汽车减速时，电动传动部分作为发电机，将机械能转换为电能，为高压电池充电。通常，发动机传动部分(包括ISG或BSG)连接到车辆的前轴，而电动传动部分连接到后轴。类似的，发动机传动部分(包括ISG或BSG)也可连接到车辆的后轴，而电动传动部分连接到前轴。

发动机传动部分和电动传动部分可以相互独立地驱动各自的轴，使得车辆的动力系统可以具有以下模式：电动模式，仅电动传动部分工作，这种模式仅在高压电池的充电水平足够高时才激活；混合动力模式，发动机传动部分和电动传动部分都工作来驱动汽车，而某一时间只有其中一个传动部分被啮合；以及全轮驱动(AWD)模式，发动机部分和电动传动部分同时工作，在一个共同的方向(即向前或向后)驱动车辆。

电力驱动和AWD功能，只有当高压电池的充电水平足够高时才可以使用。而且在AWD模式中，由于高压电池的能量在使用中不断消耗，连续的AWD是不可能的。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明，以便提供一种用于混合动力车辆的控制系统和方法,以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

依据本发明的第一方面，提供了一种用于混合动力车辆的控制系统，包括：低压部分，包括彼此电连接的交流发电机和低压电池，所述交流发电机由所述车辆的发动机驱动，且所述发动机用于驱动所述车辆的一个轴；高压部分，包括彼此电连接的电动传动设备和高压电池，所述电动传动设备由所述高压电池驱动并用于驱动所述车辆的另一个轴；以及直流/直流转换器，分别与所述交流发电机、所述低压电池、所述电动传动设备和所述高压电池电连接；其中，当所述高压电池的充电水平低于第一阈值时，所述直流/直流转换器将能量从所述交流发电机和/或所述低压电池传输到所述高压电池以为所述高压电池充电，和/或传输到所述电动传动设备以驱动所述另一个轴。

根据本发明的一实施方式，其中当所述高压电池的充电水平增加到等于或高于所述第一阈值且低于第二阈值时，所述直流/直流转换器停止传输能量。

根据本发明的一实施方式，其中所述低压部分还包括低压负载，当所述高压电池的充电水平增加到等于或高于所述第二阈值时，所述直流/直流转换器将能量从所述高压电池传输到所述低压负载和/或所述低压电池。

根据本发明的一实施方式，其中所述低压部分还包括低压负载，所述交流发电机和所述低压电池设置为向所述车辆的低压负载供电。

根据本发明的一实施方式，其中所述直流/直流转换器设置为向所述车辆的低压负载供电。