[发明专利]在混合动力电动车辆中延长再生制动的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及在混合动力电动车辆中延长(extending)再生制动的系统和方法。

背景技术

混合动力电动车辆在车辆减速期间可以执行再生制动操作以捕获并储存能量，否 则该能量将由于执行机械制动操作而损耗。具体地，在减速期间，电能转换装置(例 如发电机)可以吸收由于车辆减速而产生的动能，并可将该动能转换成可用于增加电 池充电状态的电能。执行再生制动操作不仅是补偿能量所希望的，而且因为混合动力 电动车辆可以以机械车轮制动器提供的最小负转矩或没有负转矩减速。从而减少机械 车轮制动器上的磨损。在车辆运行期间，由于电池充满，再生制动有利于通过车轮制 动器的机械制动。当电能从电池消耗时可以重新开始再生制动，以便电池具有储存更 多电能的空间。在再生制动和机械制动之间不停的切换会被车辆驾驶员感知，且车辆 驾驶员会感觉到该切换是令人不快的。此外，机械车轮制动器的附加使用会产生随着 时间的附加的磨损。

在一种方法中，通过将过剩的电能分配到各种车辆系统用于加热目的，可以延长 再生制动操作。具体地，通过将从再生制动补偿的能量引导至内燃发动机的冷却剂回 路中的电阻加热器，以加热发动机从而改进排放，可以在电池充满后执行一段时间的 再生制动。此外，在混合动力车辆系统中，例如U.S.6,574,535中所述，可以供应过 剩的电能以加热混合动力电动车辆的乘员舱加热器。

然而，发明人在此认识到上述方法的一些问题。具体地，在一些工况下，可以在 一段时间后暂停再生制动操作，以防止发动机冷却剂使发动机过热或防止车舱不舒适 地变热。从而，虽然上述方法可以将再生制动能力延长了一段时间，但是最终不得不 使用机械车轮制动器以使车辆减速。

发明内容

在本文所述的至少一个方法中，上述问题中的至少一些可以通过产生制动力以使 车辆减速的方法解决，该车辆包括连接到第一电能转换装置的输入的内燃发动机，所 述第一电能转换装置具有连接到变速器的输出，及连接到变速器的下游的第二电能转 换装置，所述第一和第二电能转换装置至少由电池驱动，该方法包括：在减速工况期 间，通过第二电能转换装置产生制动转矩以产生可在电池中储存的电能，而通过来自 第一电能转换装置的转矩输出转动内燃发动机以消耗来自电池的电能。

以此方式，可以执行甚至延长的时间的再生制动使混合动力车辆减速，以进一步 减少机械车轮制动操作的使用。作为非限制性示例，可以执行较长时间的再生制动操 作，因为一旦电池充满或充至选择的水平，就可以调节第一电能转换装置以消耗一定 量的电能，该电能的量跟随(tracks)由第二电能转换装置产生的电能的量，其视为 电荷中和状态(charge neutral state)。此外，在制动操作期间，所消耗的电能的 量可以基于产生的电能的量调节以控制充电状态至期望的水平。

附图说明

图1示出根据本发明公开的混合动力电动车辆的示例实施例的示意图；

图2示出图1的车辆的发动机、进气系统和排气系统的示意图；

图3图示出在延长的再生制动期间图1的车辆的电能转换装置的工作效率；及

图4示出提供再生制动力至图1的车辆的控制例程的流程图。

具体实施方式

图1示出车辆混合动力推进系统的示例实施例。混合动力推进配置可用于所公开 的方法以在延长期间提供改进的车辆制动，改进的车辆制动保持高电池充电状态并减 少机械车轮制动器上的磨损。在该示例中，混合动力推进系统可以包括具有一个或多 个汽缸30的阿特金森循环(Atkinson cycle)内燃发动机(ICE)10，变速器14， 最终传动/轮18或其他用于传递推进力至地面的适合的装置，和两个电能转换装置 12和16。每个轮18可以包括车轮制动装置22。

电能转换装置12和16可以作为马达操作并将电能转换成输出转矩。此外，电能 转换装置12和16可以作为发电机操作并将转矩转换成电能。应注意，在本文中电能 转换装置12和16指的是马达和发电机中的至少一个。