混合动力车的发动机皮带轮结构及其控制方法与流程

本发明涉及一种混合动力车的发动机皮带轮结构及其控制方法，本发明更具体涉及以下这种混合动力车的发动机皮带轮结构及其控制方法，通过在混合动力车内运行混合动力起动发电机(HSG,hybrid starter generator)和怠速起动发电机(ISG,idle starter generator)的时段中紧固发动机和皮带来传递动力，并且通过在没必要运行HSG和ISG的时段中释放发动机与皮带之间的紧固来使驱动期间消耗的动力最小。

背景技术：

通常情况下，HSG和ISG执行发动机驱动的辅助功能，与现有技术中的汽油、柴油车辆的发动机起动电机类似。具体地，HSG/ISG与起动电机之间的主要差异在于：起动电机使用12V的车辆辅助电池电源，而HSG消耗混合动力车和插电式混合动力车的高压电池的电源，ISG使用48V的电压。

同时，共同点在于：HSG/ISG和起动电机均通过皮带连接到发动机皮带轮。然而，根据现有技术，由于发动机与皮带总是处于紧固状态，因此在发动机驱动之后，即使不执行其他功能，HSG/ISG和起动电机也仍然被当作负载，而这将导致燃料效率的降低。

技术实现要素：

本发明提供一种混合动力车的发动机皮带轮结构及其控制方法，本发明更具体涉及以下这种混合动力车的发动机皮带轮结构及其控制方法，通过在混合动力车内运行混合动力起动发电机(HSG)和怠速起动发电机(ISG)的时段中紧固发动机和皮带来传递动力，并且通过在没必要运行HSG和ISG的时段中释放发动机与皮带之间的紧固来使驱动期间消耗的动力最小。

根据本发明的示例性实施例，一种混合动力车的发动机皮带轮离合器结构，其中该混合动力车具有混合动力起动发电机(HSG)和怠速起动发电机(ISG)，该发动机皮带轮离合器结构包括：盘毂部，被配置成传递或切断混合动力车的发动机的动力；皮带轮部，与盘毂部联动，并且通过皮带连接到发动机的皮带轮；以及磁场线圈部，与皮带轮部联动以产生磁场。

发动机的动力可被传递到压缩机。皮带轮部可连接于皮带以旋转，并且可被配置成当离合器通电时将发动机的动力传递到压缩机。离合器可以为电磁离合器，该电磁离合器可利用电磁原理来执行锁合和分离操作。此外，可以通过盘将发动机的动力传递到压缩机。磁场线圈部可被配置成在离合器通电时产生磁场。

根据本发明的另一个示例性实施例，一种混合动力车的发动机皮带轮离合器结构，其中混合动力车具有混合动力起动发电机(HSG)和怠速起动发电机(ISG)，该发动机皮带轮离合器结构包括：盘毂部，被配置成与压缩机进行混合动力车的发动机的动力传递和切断；皮带轮部，与盘毂部联动，通过皮带连接到发动机的皮带轮以旋转，并且被配置成当离合器通电时将发动机的动力传递到压缩机；以及磁场线圈部，与皮带轮部联动，并且被配置成当离合器通电时产生磁场。当使用HSG和所述ISG时，离合器可被紧固到发动机以传递动力；当未使用HSG和ISG时，与发动机的紧固可被释放。

根据本发明另一个示例性实施例，一种控制混合动力车的发动机皮带轮离合器的方法，可包括以下步骤：确定混合动力起动发电机(HSG)和怠速起动发电机(ISG)的转矩是否为0的第一确定步骤；当转矩为0时，使皮带轮部的电磁离合器锁合；确定在执行电磁离合器的锁合步骤之后，HSG和ISG的转矩是否为0的第二确定步骤；以及当转矩为0时，使皮带轮部的电磁离合器分离。在第一确定步骤中，当转矩不为0时，使皮带轮部的电磁离合器分离，而在第二确定步骤中，当转矩不为0时，使皮带轮部的电磁离合器锁合。

附图说明

本发明的以上和其他目标、特征和优点，在以下的描述中，并结 合附图，将会更加显而易见，其中：

图1为示出根据本发明示例性实施例的混合动力车的发动机皮带轮结构的示例图；以及

图2为示出根据本发明示例性实施例的混合动力车的发动机皮带轮的控制方法的示例性流程图。

附图标记说明：

10：发动机

100：离合器

101：盘毂部

102：皮带轮部

103：磁场线圈部

具体实施方式

可以理解的是，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语包括一般而言的机动车辆，比如包含运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、货车，各种商用车辆的客车、包含各种轮船和舰船的船只、飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动汽车、混合动力电动汽车、氢动力汽车和其它替代燃料汽车(例如，从除了石油以外的资源中取得的燃料)。如在本文中所引用的，混合动力车辆是具有两种或多种动力来源的车辆，例如汽油动力车辆和电动动力车辆二者。

本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。还应该理解的是，在本说明书中使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其组合的存在或增加。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。

除非明确指出或可从上下文明显看出，否则如本文中使用的术语“约”被理解为在本领域中的正常公差范围内，例如，在平均数的两个标准偏差内。“约”可以被理解为在规定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非从上下 文可以明确知道，否则本文所提供的所有数值都可由术语“约”修正。

尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性过程，然而可以理解的是，该示例性过程还可以由一个或多个模块来执行。另外，可以理解的是，术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置成存储模块，处理器被专门配置成执行上述模块，从而执行一个或多个过程，下面进一步详述。

此外，本发明的控制逻辑可被实施为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非短暂计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括，但不局限于，ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、闪存盘、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质也可以分布在连接计算机系统的网络中，以使计算机可读介质可以以分布式方式，例如，通过电信息通信服务器或控制器区域网(CAN)，被存储和执行。

下面将参考附图，详细描述本发明的示例性实施例。

如图1所示，根据本发明的混合动力车的发动机皮带轮结构，可包括盘毂部101，其被配置成传递或切断发动机10的动力；皮带轮部102，通过皮带(未示出)连接到发动机10的皮带轮；以及磁场线圈部103，其被配置成产生磁场。

盘毂部101可被配置成传递或切断混合动力车的发动机10的动力，混合动力车具有混合动力起动发电机(HSG)和怠速起动发电机(ISG)。具体地，发动机10的动力可通过盘毂部101传递到压缩机(未示出)。另外，发动机10的动力可通过盘传递到压缩机。皮带轮部102可与盘毂部101联动(link)，并且可通过皮带(未示出)连接到发动机10的曲轴皮带轮，以传递动力。

此外，皮带轮部102可连接到皮带以旋转，并且可被配置成当离合器100通电时将发动机10的动力传递至压缩机。具体地，作为离合器100，可使用电磁离合器，通过电磁原理而被锁合或分离。磁场线圈部103可与皮带轮部102联动，以产生磁场。磁场线圈部103可被配置成，当通过与离合器100联动而通电时产生磁场。同时，当使用HSG和ISG时，离合器可被紧固到发动机10以传递动力，而当不使用HSG和ISG(例如，不工作)时，与发动机10的紧固可被释放。

如上所述，与发动机10的紧固部分，可以因离合器100的形式不同而变化，安装电磁离合器，该电磁离合器被配置成利用电磁原理而使相应离合器锁合和分离，一侧的离合器100，通过在HSG/ISG转矩指令不为0(例如，大于0)的时段中向围绕离合器的线圈施加电流而被磁化，并且一侧(例如，第一侧)的离合器100，通过由一侧的、经磁化的离合器100产生的磁力，与另一侧(例如，第二侧)的离合器100连结，从而产生离合器100的锁合。

具体地，如图1所示，在锁合状态下，维持锁合所需的电流可以在线圈中恒定地流动，并且一旦HSG/ISG转矩指令变为0，则切断相应的电流，并且离合器100可利用具有使一侧的离合器100复原所必需的弹性系数的弹簧而分离。另外，无论转矩指令是否存在，当在发动机10的驱动期间HSG/ISG的转子旋转时，由于在使用推荐的离合器时，转子在分离时段停止，并且在现有发动机10的旋转期间生成的、用于旋转HSG/ISG的转子的皮带驱动损耗大于在一个驱动循环内在推荐的离合器100的锁合期间所产生的动力损耗，因此燃料效率的改善可与损耗减少一样多(例如，相对于损耗减少可得到改善)。

如图2所示，根据本发明的混合动力车的发动机皮带轮的控制方法可包括以下步骤：通过控制器确定HSG和ISG的转矩；使皮带轮部102的电磁离合器锁合；在使电磁离合器锁合之后，通过控制器确定HSG和ISG的转矩；以及使皮带轮部102的电磁离合器分离。

具体地，在使电磁离合器锁合之前，可确定HSG和ISG的转矩是否为0。当转矩为0时，皮带轮部102的电磁离合器可被锁合，以便恒定地供应电流。此外，控制器可被配置成确定在电磁离合器被锁合之后，HSG和ISG的转矩是否为0。当转矩为0时，皮带轮102的电磁离合器可被分离，以使HSG/ISG的转子停止。具体地，在第一转矩确定步骤中，当转矩不为0时，电磁离合器可分离，而在第二转矩确定步骤中，当转矩不为0时，皮带轮102的电磁离合器可锁合。

如上所述，与发动机10的紧固部分可因离合器的形式不同而改变，安装电磁离合器，该电磁离合器利用电磁原理来执行相应离合器的锁合和分离操作，一侧的离合器100，可通过在HSG/ISG转矩指令不为0的时段向围绕离合器的线圈施加电流而被磁化，并且一侧的离合器 100，可通过由一侧的、经磁化的离合器100产生的磁力，与另一侧的离合器100连结，从而产生离合器100的锁合。具体地，在锁合状态下，维持锁合所需的电流可在线圈中恒定流动，并且一旦HSG/ISG转矩指令变为0，则可切断相应的电流，并且离合器100可利用具有使一侧的离合器100复原所需的弹性系数的弹簧而分离。

此外，无论转矩指令是否存在，当在发动机10的驱动期间HSG/ISG的转子旋转时，由于在使用离合器100时，转子在分离时段停止，并且在现有发动机10的旋转期间产生的、用于旋转HSG/ISG的转子的皮带驱动损耗大于在一个驱动循环中在推荐的离合器100的锁合时所产生的动力损耗，因此燃料效率的改善与损耗的减少一样多。

如上所述，根据本发明的示例性实施例，可以通过在混合动力车内运行HSG和ISG的时段中使发动机与皮带紧固来传递动力，并且可以通过在没必要运行HSG和ISG的时段中释放发动机与皮带之间的紧固，来减少驱动期间的动力消耗，并且可降低发动机负载，从而改善燃料效率。

如上所述，尽管已经参考示例性实施例和附图对本发明进行描述，然而本领域技术人员应该理解，本发明并非局限于此，在未背离所附权利要求所限定的范围的情况下，还可做出各种修改和替换。