用于控制混合动力电动车的发动机离合器的装置和方法
【专利说明】用于控制混合动力电动车的发动机离合器的装置和方法
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请根据35 U.S.C.§ 119 (a)要求2014年5月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0063873号的优先权和权益，所述申请的全部内容并入本文以供参考。
技术领域
[0003]本发明涉及用于控制混合动力电动车的发动机离合器的装置和方法，更具体来说，涉及通过使用一体式混合动力起动发电机(HSG)将发动机离合器的输入轴的转矩控制为0且松脱发动机离合器的装置和方法。
【背景技术】
[0004]通常，混合动力电动车通过由燃料燃烧产生转矩的发动机和由电池产生转矩的电动机而被驱动。
[0005]混合动力电动车可以以如下驱动模式驱动，例如作为仅使用电动机动力的真正电动车模式的电动车(EV)模式、使用发动机的旋转力作为主动力且使用电动机的旋转力作为辅助动力的混合动力电动车(HEV)模式、以及在车辆制动或滑行的同时通过电动机发电来对电池充电以收集制动和惯性能量的再生制动(RB)模式。
[0006]通常，混合动力电动车由发动机和电动机的动力高速驱动，并通过在减速期间操作电动机来执行再生制动以产生电力。
[0007]如此，混合动力电动车同时使用发动机的机械能和高电压电池的电能，并使用发动机和电动机的最佳操作区域且在制动期间将能量收集到电动机，且因此，可改善燃料效率且可高效地使用能量。
[0008]如上所述，混合动力电动车在混合动力电动车行驶(特别是滑行)时执行再生制动，然而，当电池充电由于电池的高充电状态(S0C)而受限时，电动机不能作为发电机工作。
[0009]因此，混合动力电动车使发动机离合器耦合而不是执行再生制动，且在电池充电受限而混合动力电动车在行驶时切断燃料以使用发动机摩擦转矩。
[0010]此时，当混合动力电动车使发动机离合器松脱以便加速时，发动机离合器由于液压下降而发生滑动，且由于发动机摩擦转矩而发生震动。
[0011]通常，电动机通过反映发动机离合器的传动转矩来执行转矩补偿以防止震动。然而，不能准确计算出发动机离合器的传动转矩，所以不能准确控制电动机的转矩补偿。
[0012]该【背景技术】部分中公开的以上信息仅用于提高对本发明的背景的理解，且因此，该信息可含有不构成国内本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0013]本发明提供用于控制混合动力电动车的发动机离合器的装置和方法，其具有通过使用一体式混合动力起动发电机(HSG)将发动机离合器的输入轴的转矩控制为0和松脱发动机离合器的优势。
[0014]本发明的示例性实施方式提供一种用于控制混合动力电动车的发动机离合器的方法，该方法可包括以下步骤:确定在混合动力电动车在切断燃料的状态下行驶时是否需要松脱发动机离合器；在需要松脱发动机离合器时，计算发动机摩擦转矩；将一体式混合动力起动发电机(HSG)的输出转矩提高至所计算的发动机摩擦转矩的绝对值；与HSG的输出转矩相应地降低电动机转矩；以及在HSG的输出转矩等于发动机摩擦转矩时松脱发动机菌A婴闻口 ο
[0015]将HSG的输出转矩提高至所计算的发动机摩擦转矩的绝对值的步骤可在需要松脱发动机离合器时执行。
[0016]该方法还可包括在松脱发动机离合器之后降低HSG的输出转矩。
[0017]确定在混合动力电动车在切断燃料的状态下行驶时是否需要松脱发动机离合器的步骤可基于加速踏板传感器和制动踏板传感器的信号而确定。
[0018]电动机转矩和HSG的输出转矩的总和可被控制为与驾驶者的需求转矩相同。
[0019]本发明的另一示例性实施方式提供一种用于控制混合动力电动车的发动机离合器的装置，该装置可包括:发动机离合器，其配置成选择性地连接产生电力的发动机和电动机；一体式混合动力起动发电机(HSG)，其配置成起动发动机或通过发动机转矩产生电力；加速踏板位置传感器(APS)，其配置成检测加速踏板的位置值；制动踏板位置传感器(BPS)，其配置成检测制动踏板的位置值；以及控制器，其配置成控制HSG的输出转矩，以在混合动力电动车在切断燃料的状态下行驶时需要松脱发动机离合器时基于APS和BPS的信号将发动机离合器的输入轴的转矩设定为0。
[0020]在需要松脱发动机离合器时，控制器可以使HSG的输出转矩提高至发动机摩擦转矩的绝对值。
[0021]控制器可使电动机转矩与HSG的输出转矩相应地降低。
[0022]控制器可将电动机转矩和HSG的输出转矩的总和控制为与驾驶者的需求转矩相同。
[0023]控制器可在松脱发动机离合器之后使HSG的输出转矩降低。
[0024]如上所述，根据本发明的示例性实施方式，当混合动力电动车在切断燃料的状态下行驶时松脱发动机离合器时，可防止由发动机摩擦转矩产生的震动，且可改善混合动力电动车的驾驶性能。
[0025]另外，发动机离合器的输入轴的转矩在没有燃料喷射的状态下控制为0，所以可改善燃料消耗，且可减少废气。
【附图说明】
[0026]图1是根据本发明的示例性实施方式的应用用于控制混合动力电动车的发动机离合器的方法的混合动力系统的示意图。
[0027]图2是根据本发明的示例性实施方式的用于控制混合动力电动车的发动机离合器的装置的示意性方框图。
[0028]图3是示出根据本发明的示例性实施方式的用于控制混合动力电动车的发动机离合器的方法的流程图。
[0029]图4是说明根据本发明的示例性实施方式的用于控制混合动力电动车的发动机离合器的方法的操作原理的图。
【具体实施方式】
[0030]在以下详细描述中，仅以示例说明的方式示出和描述本发明的仅某些示例性实施方式。本领域技术人员将认识到，所描述的实施方式可在不背离本发明的精神或范围的情况下以各种不同的方式进行修改。
[0031 ] 在整个说明书中相同的附图标记指代相同的元件。
[0032]本文使用的术语仅仅是为了说明【具体实施方式】的目的而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种(a、an)”和“该(the) ”也意在包括复数形式，除非上下文中清楚指明。还可以理解的是，在说明书中使用的术语“包括(comprises和/或comprising) ”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
[0033]应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。
[0034]另外，应理解，一些方法可由至少一个控制器执行。术语控制器是指包括存储器和配置成执行应理解为其算法结构的一个或多个步骤的处理器的硬件器件。存储器配置成存储算法步骤，且处理器具体配置成执行所述算法步骤以执行下文进一步描述的一个或多个操作。
[0035]而且，本发明的控制逻辑可实施为含有通过处理器、控制器等执行的可执行程序指令的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括但不限于，ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、优盘、智能卡和光学数据存储装置。还能够在网络耦合的计算机系统中分布计算机可读记录介质，使得例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)以分散的方式存储并且执行计算机可读介质。
[0036]在下文中将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式。
[0037]图1是根据本发明的示例性实施方式的应用用于控制混合动力电动车的发动机离合器的方法的混合动力系统的示意图。
[0038]根据本发明的示例性实施方式的用于在混合动力电动车换挡的同时控制发动机起动的方法不仅可应用于如图1中所示的混合动力系统，还可应用于所有其它混合动力系统。
[0039]如图1中所示，根据本发明的示例性实施方式的应用用于控制混合动力电动车的转矩降低的方法的混合动力系统包括混合动力控制单元(HCU) 10、电子控制单元(ECU) 12、电动机控制单元(MCU) 14、变速器控制单元CTCU) 16、发动机20、发动机离合器22、电动机24、变速器26和电池28。
[0040]HCU 10控制在混合动力电动车的整体运行中相互交换信息的其它控制器的操作，所以HCU 10通过与其它控制器协作来控制发动机20和电动机24的输出转矩。
[0041]ECU 12根据发动机20的状况(例如，驾驶者的需求转矩、冷却剂温度和发动机转矩)控制发动机20的操作。
[0042]MCU 14根据驾驶者的需求转矩、混合动力电动车的驱动模式和电池28的S0C状况控制电动机24的操作。
[0043]T⑶16根据发动机20和电动机24的输出转矩以及再生制动量控制变速器26的操作，例如，变速器26的速度比。
[0044]发动机20输出动力，且因此在发动机20发动时作为动力源工作。
[0045]发动机离合器22布置在发动机20与电动机24之间以接收HCU 10的控制信号，且根据混合动力电动车的驱动模式选择性地连接发动机20和电动机24。
[0046]电动机24通过由逆变器从电池28施加的3相AC电压而被操作以产生转矩，且作为发电机工作并在滑行(coast-down)模式中将再生能量供应到电池28。
[0047]变速器26将通过发动机离合器22的耦合和松脱所确定的发动机20的输出转矩与电动机24的输出转矩的总和作为输入转矩供应，且根据车辆速度和驱动条件选择换挡以将驱动力输出到驱动轮且保持驱动。
[0048]电池28由多个单元电池组成，且存储高电压以将电压(例如，400