專利名稱：用于在空擋范圍時對混合車輛電池充電的方法和使用這種方法的混合車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在空擋范圍時對混合車輛的電池充電的方法和使用這種方法的混合車輛，其通過限制自動變速器輸出元件的旋轉(zhuǎn)，在空擋范圍時產(chǎn)生電能并對電池充電。
背景技術(shù)：
典型的混合車輛具有包括行星齒輪組的自動變速器，行星齒輪組由恒星齒輪、行星小齒輪、行星齒輪架和環(huán)形齒輪組成。
在行星齒輪組中，恒星齒輪與發(fā)電機連接，行星齒輪架與發(fā)動機連接，而環(huán)形齒輪與驅(qū)動電動機連接。
在具有這種結(jié)構(gòu)的典型混合車輛內(nèi)，發(fā)動機在空(N)檔范圍時停止。
然而，當電池SOC(充電狀態(tài))低于預(yù)定的低限時，操作發(fā)動機以便對帶有應(yīng)該對電池充電的警報的電池充電。
這里，行星齒輪架由發(fā)動機進行旋轉(zhuǎn)，環(huán)形齒輪通過車輛重量來進行固定，恒星齒輪自由地旋轉(zhuǎn)而沒有任何負荷。也就是，發(fā)動機的驅(qū)動扭矩不操作發(fā)電機。
因此，在這種情況下，即使驅(qū)動器在空(N)檔范圍時反沖加速器踏板，發(fā)動機rpm也不增加。
如果當驅(qū)動器在空(N)檔范圍反沖加速器踏板時發(fā)動機rpm增加，則行星齒輪架的轉(zhuǎn)速和扭矩增加，由于這種結(jié)構(gòu)不能防止將動力傳遞給車輪而運行車輛，車輛開始運行。
也就是，如果在空(N)檔范圍時操作發(fā)動機以便通過操作發(fā)電機來產(chǎn)生電能，則發(fā)動機的驅(qū)動扭矩通過環(huán)形齒輪傳遞給車輪，并且車輪運行。因此，根據(jù)常規(guī)的混合車輛，在空(N)檔范圍時禁止發(fā)電。
參考圖1的換檔圖，可以容易理解禁止發(fā)電的原因。
圖1的左側(cè)速度圖表示行星齒輪組內(nèi)的操作元件在不產(chǎn)生電能時的轉(zhuǎn)速，而圖1的右側(cè)速度圖表示行星齒輪組內(nèi)的操作元件在產(chǎn)生電能時的轉(zhuǎn)速。
參考圖1的左側(cè)速度圖，環(huán)形齒輪用作固定元件，而恒星齒輪沒有負荷，因為未執(zhí)行發(fā)電。
然而，如圖1的右側(cè)速度圖中所示，如果在這種條件下發(fā)電，與發(fā)電機連接的恒星齒輪處于負荷狀態(tài)，由此環(huán)形齒輪處于負荷狀態(tài)。因此，車輛開始運行。
由于這樣的問題，常規(guī)的混合車輛在空(N)檔范圍時不能產(chǎn)生電能。因此，當過度使用空調(diào)或各種坡道時，主電池可能放電。另外，在空(N)檔范圍時不能有效地使用發(fā)動機扭矩。
本發(fā)明背景技術(shù)部分中公開的上述信息只用于增強對本發(fā)明背景的理解，因此，它可以包含對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說不構(gòu)成在本國已經(jīng)公知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于提供一種用于在空擋范圍時對混合車輛電池充電的方法和使用這種方法的混合車輛，其優(yōu)點是通過限制自動變速器輸出元件的旋轉(zhuǎn)，在空擋范圍時產(chǎn)生電能并對電池充電。
本發(fā)明的示例性方法包括確定當前換檔范圍是否是空檔范圍；測量電池SOC(充電狀態(tài))；當測量的電池SOC低于預(yù)定的低限電池SOC時，操作EHB(電動液壓制動)；通過操作發(fā)動機來操作發(fā)電機；在操作發(fā)電機之后測量電池SOC；當在操作發(fā)電機之后測量的電池SOC高于預(yù)定的低限電池SOC時，停止發(fā)動機并釋放EHB。
當測量的電池SOC低于預(yù)定的低限電池SOC時，操作EHB(電動液壓制動)，可以包括比較測量的電池SOC和預(yù)定的低限電池SOC；當測量的電池SOC低于預(yù)定的低限電池SOC時，向行程傳感器輸出虛假信號；以及根據(jù)虛假信號操作EHB。
驅(qū)動軸可以與車輪固定地連接，EHB可以通過限制車輪的旋轉(zhuǎn)來限制驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動軸可以與安裝在自動變速器內(nèi)的行星齒輪組的環(huán)形齒輪連接。
預(yù)定的低限電池SOC可以是40％。
根據(jù)本發(fā)明的混合車輛包括發(fā)動機；發(fā)電機；用于旋轉(zhuǎn)車輪的驅(qū)動軸；具有恒星齒輪、環(huán)形齒輪和行星齒輪架的行星齒輪組，其與發(fā)動機、發(fā)電機和驅(qū)動軸連接在一起；HCU(液壓控制單元)，當檢測到電池短缺時HCU產(chǎn)生虛假信號以便操作EHB(電動液壓制動)；EHB根據(jù)虛假信號來限制車輪的旋轉(zhuǎn)。
恒星齒輪可以與發(fā)電機連接，行星齒輪架可以與發(fā)動機連接，環(huán)形齒輪可以與驅(qū)動軸連接，當EHB限制車輪的旋轉(zhuǎn)時，可以限制耦合到車輪的驅(qū)動軸和環(huán)形齒輪的旋轉(zhuǎn)。


圖1是根據(jù)常規(guī)混合車輛的換檔圖；圖2是依據(jù)本發(fā)明示意性實施例的混合車輛的示意圖；圖3是圖2的自動變速器的放大圖；圖4是依據(jù)本發(fā)明示意性實施例的用于在空擋范圍時發(fā)電的方法的流程圖。
具體實施例方式
將在下文中參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。
圖2表示依據(jù)本發(fā)明示意性實施例的混合車輛的示意結(jié)構(gòu)，而圖3表示圖2的自動變速器的放大圖。
依據(jù)本發(fā)明實施例的混合車輛包括驅(qū)動電動機30和發(fā)動機50以及發(fā)電機40，驅(qū)動電動機30和發(fā)動機50作為產(chǎn)生驅(qū)動扭矩的組成元件，發(fā)電機40作為產(chǎn)生電力的組成元件。
這樣的混合車輛具有包括恒星齒輪61、行星小齒輪62、環(huán)形齒輪63和行星齒輪架64的行星齒輪組，以便改變速度。
這里，恒星齒輪61連接到發(fā)電機40，行星齒輪架64連接到發(fā)動機50，而環(huán)形齒輪63連接到驅(qū)動電動機30。
因此，通過經(jīng)由發(fā)電機40和反相器20進行傳遞，恒星齒輪61的轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)變成電能并存儲在電池10內(nèi)。
在行星齒輪組60內(nèi)，環(huán)形齒輪63經(jīng)由布置在環(huán)形齒輪63和驅(qū)動軸70之間的一些齒輪與驅(qū)動軸70間接連接，并且作為輸出元件。
車輪80固定地連接到驅(qū)動軸70。
在依據(jù)本發(fā)明實施例的這種混合車輛內(nèi)，安裝HCU(液壓控制單元)110和EHB(電動液壓制動)系統(tǒng)90。
當BMS(電池管理系統(tǒng))在空(N)檔范圍通知主電池缺電時，則向HCU 110輸出主電源缺電的信號，HCU 110產(chǎn)生虛假信號以便操作EHB(電動液壓制動)90。
然后，HCU 110向行程傳感器輸出虛假信號。
當虛假信號傳遞給EHB(電動液壓制動)90的行程傳感器時，EHB限制車輪80的旋轉(zhuǎn)。當車輪80受到限制時，與車輪80連接的環(huán)形齒輪63的旋轉(zhuǎn)也受到限制。
通常，為了有效的再生制動，混合車輛具有安裝在其內(nèi)的EHB 90。EHB 90由行程傳感器的信號進行操作。通過檢測制動踏板的移動，代替測量加載在制動踏板上的力，行程傳感器檢測制動踏板的操作。因此，通過使用行程傳感器，能夠進行更精確的控制。附圖標記100表示檢測虛假信號的EHB的行程傳感器。
在下文中，參考圖3的流程圖，將更詳細地描述依據(jù)本發(fā)明示意性實施例的用于在空(N)檔范圍時對混合車輛電池充電的方法。
首先，在步驟S110中檢測當前換檔范圍是否是空(N)檔范圍。
另外，在步驟S120中測量電池SOC(充電狀態(tài))。
隨后，在步驟S130中比較測量的電池SOC和預(yù)定的低限電池SOC。
這里，低限電池SOC可以是40％。
作為比較的結(jié)果，如果測量的電池SOC高于低限電池SOC，在步驟S140中保持發(fā)動機停止。
另一方面，如果測量的電池SOC低于低限電池SOC，則在步驟S150中HCU向EHB的行程傳感器輸出虛假信號。
當傳遞虛假信號時，在步驟S160中EHB工作。
當EHB操作時，在步驟S170中發(fā)電機工作以便產(chǎn)生電能并給電池充電。
隨后，在步驟S180中再次測量電池SOC。
然后，比較在步驟S180中測量的電池SOC和預(yù)定的低限電池SOC，如果在步驟S180中測量的電池SOC低于低限電池SOC，則在步驟S190中保持發(fā)電和充電。
然而，如果在步驟S180中測量的電池SOC高于低限電池SOC，則在步驟S200中停止發(fā)動機和釋放制動器。
依據(jù)本發(fā)明的示意性實施例，當需要電池充電時，根據(jù)上述方法操作發(fā)電機，并且對電池進行充電。
另外，依據(jù)本發(fā)明的示意性實施例，能夠在空(N)檔范圍時對電池進行充電。
另外，由于為了再生制動而安裝的EHB系統(tǒng)用于在空(N)檔范圍時進行發(fā)電，無需任何附加設(shè)備，因此能減少制造成本，并且能提高生產(chǎn)率。
雖然已經(jīng)結(jié)合目前認為最實用的示例性實施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于公開的實施例，而相反，本發(fā)明旨在覆蓋包含在后附權(quán)利要求書的本質(zhì)和范圍內(nèi)的各種修改和等效布置。
權(quán)利要求
1.一種用于在空擋范圍時對混合車輛電池進行充電的方法，包括確定當前換檔范圍是否是空檔范圍；測量電池充電狀態(tài)；當測量的電池充電狀態(tài)低于預(yù)定的低限電池充電狀態(tài)時，操作電動液壓制動；通過操作發(fā)動機來操作發(fā)電機；在操作發(fā)電機之后測量電池充電狀態(tài)；當在操作發(fā)電機之后測量的電池充電狀態(tài)高于預(yù)定的低限電池充電狀態(tài)時，停止發(fā)動機并釋放電動液壓制動。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中當測量的電池充電狀態(tài)低于預(yù)定的低限電池充電狀態(tài)時，操作電動液壓制動，包括比較測量的電池充電狀態(tài)和預(yù)定的低限電池充電狀態(tài)；當測量的電池充電狀態(tài)低于預(yù)定的低限電池充電狀態(tài)時，向行程傳感器輸出虛假信號；以及根據(jù)虛假信號操作電動液壓制動。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中驅(qū)動軸與車輪固定地連接，電動液壓制動通過限制車輪的旋轉(zhuǎn)來限制驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動軸與安裝在自動變速器內(nèi)的行星齒輪組的環(huán)形齒輪連接。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中預(yù)定的低限電池充電狀態(tài)是40％。
5.一種混合車輛，包括發(fā)動機；發(fā)電機；用于旋轉(zhuǎn)車輪的驅(qū)動軸；行星齒輪組，具有恒星齒輪、環(huán)形齒輪和行星齒輪架，并且與發(fā)動機、發(fā)電機和驅(qū)動軸連接在一起；液壓控制單元，當檢測到電池缺電時液壓控制單元產(chǎn)生虛假信號以便操作電動液壓制動；電動液壓制動根據(jù)虛假信號來限制車輪的旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的混合車輛，其中恒星齒輪與發(fā)電機連接，行星齒輪架與發(fā)動機連接，環(huán)形齒輪與驅(qū)動軸連接，當電動液壓制動限制車輪的旋轉(zhuǎn)時，限制連接到車輪的驅(qū)動軸和環(huán)形齒輪的旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在空擋范圍時對混合車輛電池進行充電的方法以及使用這種方法的混合車輛，其通過限制自動變速器輸出元件的旋轉(zhuǎn)，能夠在空擋范圍時發(fā)電并對電池充電。依據(jù)本發(fā)明示意性實施例的用于在空擋范圍時對混合車輛電池充電的方法包括確定當前換擋范圍是否是空檔范圍；測量電池SOC(充電狀態(tài))；當測量的電池SOC低于預(yù)定的低限電池SOC時，操作EHB(電動液壓制動)；通過操作發(fā)動機來操作發(fā)電機；在操作發(fā)電機之后測量電池SOC；當在操作發(fā)電機之后測量的電池SOC高于預(yù)定的低限電池SOC時，停止發(fā)動機并釋放EHB。
文檔編號B60W10/184GK1974287SQ20051013188
公開日2007年6月6日 申請日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
發(fā)明者金敬夏, 金連鎬, 尹柱雄, 黃敬元 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社