[发明专利]控制混合动力电动车辆的跛行模式倒车行驶的系统和方法

说明书

提出了控制混合动力电动车辆的跛行模式倒车行驶的系统和方法。一种用于操作混合动力电动车辆的系统，包括：混合起动发电机，当条件得到满足时，其在与发动机一起旋转的同时生成反电动势，所述条件包括：在高压系统的组件发生故障的状态下，确保发动机的起动，关断主继电器，以及根据倒车行驶的请求断开发动机离合器；电动机，其使用混合起动发电机的反电动势反向旋转；电子负载组件，其使用混合起动发电机的反电动势来操作；以及控制器，其根据电动机和电子负载组件的操作确定负载输出值所需的发动机转速，并且根据确定的发动机转速限制电动机或电子负载组件的操作。

技术领域

本发明涉及一种用于控制混合动力电动车辆的跛行模式倒车行驶的系统和方法。

背景技术

混合动力电动车辆(HEV)是使用至少两种不同类型驱动源的车辆，并且一般意指能够由发动机和电动机驱动的车辆。

如图1所示，混合动力电动车辆的动力传动系统可被配置为包括发动机10、电动机20、布置在发动机10和电动机20之间并被配置为递送或断开发动机动力的发动机离合器30、被配置为将动力转移并输出至行驶驱动轴60的变速器40、混合起动发电机(HSG)50，这是一种连接至发动机10的曲柄皮带轮以起动发动机并生成电力的电动机，以及连接至电动机20和混合起动发电机50以可用插入其间的主继电器90进行充电或放电的高压电池70。

另外，被配置为控制电动机和混合起动发电机的驱动的逆变器81和82分别连接在电动机20和主继电器90之间，以及混合起动发电机50和继电器90之间。

发动机离合器30可通过混合动力控制单元(HCU)的控制锁定(联接)或断开(分离)，该混合动力控制单元是混合动力电动车辆的顶级控制单元。

一般而言，对于混合动力电动车辆的倒车行驶，变速器40的换挡挡位被控制至倒车挡(R挡)，车辆的倒车行驶可通过倒车挡状态下发动机10或电动机20的旋转功率来执行。

最近，为了降低车辆的成本和重量，提出了一种使用电动机20而不是变速器40的倒挡(R挡)齿轮实现倒车行驶的方法。

换句话说，由于混合动力电动车辆具有能够反向旋转的电动机20，这与一般内燃车辆不同，因此混合动力电动车辆可接合变速器中较低的前进挡(一挡或二挡)，然后反向驱动电动机20，从而实现车辆的后向行驶。

然而，在混合动力电动车辆的倒车行驶期间，只有一种方法将高压电池70的电力用于电动机20的反向旋转。因此，如果主继电器90由于诸如高压电池的高压系统中发生异常而被关断，则电动机20可能无法由高压电池70的电力驱动，这使得不可能执行车辆的倒车行驶。

因此，需要一种在跛行模式(limp-home)情况下倒车的方法，在跛行模式下，主继电器由于高压系统的组件故障而关断。

在此，作为相关技术，将参考图2描述了在由于高压系统的组件的故障而关断主继电器的跛行模式情况下，用于控制具有不包括倒挡(R挡)的变速器的混合动力电动车辆的跛行模式倒车行驶的方法。

首先，检查高压系统的组件(诸如高压电池70)是否处于故障状态(S1)。

随后，当高压系统的组件处于故障状态时，它指示无法向电动机供电的状态。因此，通过发动机的驱动而起动发动机用于紧急行驶，即，跛行模式行驶(S2)。

例如，如果高压电池发生故障(例如，过热、过压或过流)，当识别出高压电池故障的电池控制单元向HCU发送故障信号时，作为高级控制单元的HCU可向发动机控制单元发送起动发动机的指令，从而起动发动机。

当确保发动机10的起动时，主继电器90由HCU或电池控制单元关断，以保护高压组件(S3)。

此时，如果驾驶员请求倒车行驶，即如果驾驶员将变速杆操作至倒车挡，发动机离合器30将通过HCU的控制而断开(S4)。