[发明专利]控制电机的方法、控制系统以及车辆

说明书

提供了一种用于控制电机的方法、控制系统以及车辆，所述方法能够在低转速范围内利用高扭矩驱动辅助发动机并且能够在高转速范围内进行同步驱动。所述方法包括控制连接到低电压电池的电机。电机在最大扭矩产生时具有比磁扭矩大的磁阻扭矩。电机包括连接到发动机的输出轴的转子。

技术领域

本申请的实施例的多个方面总体涉及一种用于控制电机的方法和一种用于控制电机的系统。

背景技术

车辆的混合动力系统是已知的(例如，参见第2001-339804号日本专利公开)。混合动力系统除具有发动机(例如，汽油发动机)以外还具有作为驱动源的电机(例如，电动机)，其中，电机(例如，使用电能的电机)可以在燃料供应给发动机而机轴以低转速旋转时辅助机轴的旋转。尽管发动机在低转速范围内扭矩小是趋势，但是电机可以在低转速范围内产生高扭矩。因此，电机可以在机轴在低旋转范围内旋转时有效地辅助机轴的旋转。

在混合动力系统中，当机轴降速时，电机用作发电机以通过电机回收再生能量。在混合动力系统中，当车辆停止时，进行怠速停止，然后，通过利用电机再次启动发动机。然而，相关技术中的混合动力系统中使用的电机具有这样的问题，即，随着转子的转速增大，电机的反电动势变得非常高。因此，如果使电机连接到电池的逆变器不被激活，则电机处产生的反电动势会作用在电池上。此外，如果电池中的电压低，则电机处产生的反电动势会导致电池故障。

因此，为了防止反电动势导致电池故障，一些混合动力系统(例如，能够仅使用电机来使车辆加速的强混合动力系统或者将电机用作发动机的辅助器的弱混合动力系统)使得电池中的电压高，以防止因反电动势而发生电池故障。在这样的混合动力系统中，由于电池中的电压高，所以电机能够运转到高转速范围。即，这些混合动力系统即使在高转速范围内也可以将电机(诸如电机内的转子)驱动成与机轴的旋转同步。然而，这样的混合动力系统具有的问题是，电池变大、昂贵且难以搬运。

因此，为了解决这些问题，建议使用微混合动力系统来替代强混合动力系统或弱混合动力系统。在微混合动力系统中，通过使用低电压电池(例如，具有30V(伏特)至60V范围内的电压的电池)来驱动电机。然而，由于电池中的电压低，因此微混合动力系统可能例如必须使用具有小于强混合动力系统的输出的输出的电机。

例如，尽管强混合动力系统可以具有60kw(千瓦)的最高电机功率，但是微混合动力系统可具有例如1.8kw(或者大约1.8kw)的最高电机功率。此外，微混合动力系统可以出于有限的目的来使用电机，所述有限的目的为例如发动机启动(包括在怠速停止之后再启动发动机)和通过机轴在中等转速范围或高转速范围内的降速来回收再生能量。

即，为了防止反电动势导致的电池故障，在微混合动力系统中，当机轴在高转速范围内旋转时，电机可能不能够辅助机轴的旋转。换言之，在相关技术的微混合动力系统中，当机轴在高转速范围内旋转时，电机可能不与机轴的旋转同步。此外，在微混合动力系统中，由于电机具有低输出(例如，低扭矩)，因此当机轴在低转速范围内旋转时，电机也不能辅助机轴的旋转。

该背景技术部分中公开的上述信息仅为了加强对本发明的背景的理解。因此，上述信息可能包含不构成对于本领域普通技术人员来说在本国内已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明实施例的多个方面提供了一种使用低电压电池控制电机的方法和一种使用低电压电池控制电机的系统，该方法和系统能够在低转速范围内利用高扭矩辅助发动机的驱动并在高转速范围内使驱动同步。

根据本发明的实施例，提供了一种电机控制方法。所述方法包括控制连接到低电压电池的电机。电机在最大扭矩产生时具有比磁扭矩大的磁阻扭矩。电机包括连接到发动机的输出轴的转子。

低电压电池的电压可以小于60V。

所述方法还可以包括：在低转速范围或高转速范围内向发动机提供燃料以使输出轴旋转；从低电压电池向电机提供能量以在与输出轴的旋转方向相同的方向上向输出轴提供扭矩。