專利名稱：電壓下降防止設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)防止在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)過(guò)程 中電壓下降的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
在典型的輕度混合動(dòng)力車輛中，內(nèi)燃機(jī)提供推動(dòng)車輛所必需的能 量，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置成在車輛空轉(zhuǎn)或靜止時(shí)關(guān)閉。這樣，可以節(jié)約燃料，特 別是在走走停停的交通狀況下。當(dāng)司機(jī)踩下加速器踏板來(lái)發(fā)動(dòng)輕度混合
動(dòng)力車輛時(shí)，連接于12伏輔助電池的電驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供在發(fā)動(dòng)和起動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)所需的時(shí)間內(nèi)持續(xù)的能量初始爆發(fā)，該時(shí)期大約為400至500毫秒 (ms)。這種輕度混合動(dòng)力設(shè)計(jì)中使用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)不像傳統(tǒng)的或者"全" 混合動(dòng)力車輛一樣獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)對(duì)車輛提供動(dòng)力。但是，由于某些目 的依然需要輕度混合動(dòng)力車輛，因?yàn)檫@些車輛可以用于提供例如再生制 動(dòng)和/或空轉(zhuǎn)停止能力，同時(shí)減小所需發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸。
12伏輔助電池提供必需的直流(DC)電壓和用于發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需 的相關(guān)DC電流，并且還提供由各種車輛系統(tǒng)，例如前燈、內(nèi)燈和雨刷 系統(tǒng)使用的足夠的輔助DC電壓。但是，因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中電池 承受的較高的電力負(fù)載，供給輔助系統(tǒng)的電壓量會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)或短暫的降 低。這種電壓的降低，此后稱作"電壓下降"，通常持續(xù)如上所述的發(fā) 動(dòng)和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需的相同的400至500 ms的時(shí)間。如果這種電壓下 降超過(guò)閾值水平，車輛操作者或乘客會(huì)感覺(jué)到其效果。例如，前燈或內(nèi) 燈會(huì)瞬間變暗，和/或擋風(fēng)雨刷速度會(huì)暫時(shí)降低或暫停。雖然專用的第 二電池會(huì)提供足夠的發(fā)動(dòng)輔助電壓量來(lái)允許輔助電池對(duì)輔助系統(tǒng)供應(yīng) 基本恒定的電壓，由于增加的尺寸、重量和成本，多一個(gè)同樣的電池并 非最為理想。

發(fā)明內(nèi)容
因此，提供了一種車輛，具有發(fā)動(dòng)機(jī)；控制器；能量存儲(chǔ)裝置(ESD); 電壓轉(zhuǎn)換器；和電壓下降防止裝置，用于防止車輛上的輔助車輛系統(tǒng)內(nèi)的電壓下降。控制器在車輛靜止時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，而電機(jī)/發(fā)電機(jī)在車輛
開動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。ESD提供直流(DC)輔助電壓，電壓轉(zhuǎn)換器 在發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)過(guò)程中將DC輔助電壓轉(zhuǎn)換成足以對(duì)電機(jī)/發(fā)電 機(jī)供能的交流(AC)電壓。
在本發(fā)明的一方面中，電壓下降防止裝置電連接于ESD和電壓轉(zhuǎn)換 器，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)過(guò)程中用于將DC發(fā)動(dòng)支持電壓隔離于 DC輔助電壓。
在本發(fā)明的另一方面中，電壓下降防止裝置包含變壓器、電壓整流 器/調(diào)節(jié)器和電壓隔離裝置。
在本發(fā)明的另一方面中，電壓隔離裝置包含在發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)和起動(dòng) 過(guò)程中打開的機(jī)械繼電器裝置。
在本發(fā)明的另一方面中，電壓隔離裝置包含第一和第二場(chǎng)效應(yīng)晶體 管(FET )。在發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)過(guò)程中第一 FET停用而第二 FET激活。
在本發(fā)明的另一方面中，輔助系統(tǒng)是選自前燈、擋風(fēng)雨刷、內(nèi)燈和 無(wú)線電裝置的12伏輔助系統(tǒng)。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種防止在輕度混合動(dòng)力車輛上的 輔助車輛系統(tǒng)中的電壓下降的設(shè)備，該設(shè)備包括DC-至-AC電壓轉(zhuǎn)換
器，用于提供足以對(duì)電機(jī)/發(fā)電機(jī)供能的交流(AC)電壓；和電壓下降 防止裝置，用于從AC電壓產(chǎn)生DC發(fā)動(dòng)支持電壓，并用于在發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā) 動(dòng)和起動(dòng)過(guò)程中將DC發(fā)動(dòng)支持電壓隔離于DC輔助電壓。隔離的DC發(fā) 動(dòng)支持電壓在完成發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)所需的瞬時(shí)持續(xù)期間對(duì)輔助車 輛系統(tǒng)供能。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種防止車輛的輔助車輛系統(tǒng)中的 電壓下降的方法，該車輛具有用于提供輔助電壓的電池；設(shè)置成在車 輛空閑時(shí)關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)；和用于發(fā)動(dòng)和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電機(jī)。該方法包括 檢測(cè)受到指令的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)；在檢測(cè)到受到指令的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā) 動(dòng)和起動(dòng)時(shí)測(cè)量輔助電壓；以及將測(cè)量的輔助電壓與存儲(chǔ)的閾值電壓相 比較。該方法還包括當(dāng)測(cè)量的輔助電壓低于存儲(chǔ)的閾值電壓時(shí)將預(yù)定 量的DC發(fā)動(dòng)支持電壓與輔助電壓隔離，使用隔離的預(yù)定量的DC發(fā)動(dòng)支 持電壓對(duì)輔助車輛系統(tǒng)供能。
在本發(fā)明的另一方面中，該方法包括檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)的車輛系統(tǒng)供能。
通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的詳細(xì)描述，本發(fā)明的 上述特征和其它特征以及優(yōu)點(diǎn)就會(huì)很明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有電壓下降防止裝置的輕度混合動(dòng)力車輛
的示意圖2A是用于電壓下降防止裝置的機(jī)械電壓隔離裝置的示意圖； 圖2B是用于圖2A的電壓下降防止裝置的替代性靜態(tài)(solid state)電壓隔離裝置的示意圖；以及
圖3是描述防止輕度混合動(dòng)力車輛中電壓下降的方法或算法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，其中相似的標(biāo)記指代相似的部件，自圖l開始，示出了 輕度混合動(dòng)力車輛10的示意圖。車輛10具有發(fā)動(dòng)機(jī)12，發(fā)動(dòng)機(jī)12有 效連接于電機(jī)/發(fā)電機(jī)14,簡(jiǎn)明起見(jiàn)此后縮略為M/G 14。 M/G 14用于 在車輛10從靜止或空轉(zhuǎn)狀態(tài)的開動(dòng)過(guò)程中發(fā)動(dòng)或起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12。發(fā)動(dòng) 機(jī)12驅(qū)動(dòng)地連接于傳動(dòng)部件26的輸入部件21，并且也連接于最終驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)28，從而推動(dòng)車輛10。
M/G 14電連接于能量存儲(chǔ)裝置(ESD) 13，例如可再充的單個(gè)電池 或電池組。ESD 13適于當(dāng)M/G 14用作發(fā)電機(jī)時(shí)存儲(chǔ)來(lái)自M/G 14的能 量，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12產(chǎn)生過(guò)多能量時(shí)存儲(chǔ)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)12的能量，和/或當(dāng) 車輛制動(dòng)力正在被回收時(shí)(being recuperated)存儲(chǔ)來(lái)自再生制動(dòng)的 能量。同樣，根據(jù)需要，M/G 14還適于在M/G 14用作電機(jī)時(shí)，特別是 在M/G 14用于發(fā)動(dòng)和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12時(shí)接收來(lái)自ESD 13的能量。
電控制單元或控制器24與M/G 14、發(fā)動(dòng)機(jī)12和ESD 13以及電壓 下降防止裝置11或VSPD11的一個(gè)或多個(gè)不同部件相聯(lián)，如此后所述。 控制器24可以被編程和/或設(shè)置成包含混合控制模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模 塊、傳動(dòng)裝置控制模塊、電機(jī)/發(fā)電機(jī)控制模塊和/或任何必需的電子驅(qū) 動(dòng)裝置或電力電路，以及電壓隔離電路控制方法或算法100，如下所述 和圖3所示。
ESD 13通常設(shè)置為12伏直流(DC)能量存儲(chǔ)裝置例如DC電池， 但是其它電壓水平和能量存儲(chǔ)裝置也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。M/G 14優(yōu)選是三相交流(AC)裝置。ESD 13因此通過(guò)變換器18連接于M/G 14。變 換器18適于將ESD13提供的直流(DC)輔助電壓，此后縮略為VDCAUX， 轉(zhuǎn)換成M/G 14可用的三相交流(AC)輸出，此后縮略為VACm。因此， 在發(fā)動(dòng)和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12的過(guò)程中，來(lái)自ESD 13的DC輔助電壓(VDCAUX) 通過(guò)變換器18抽出或引出并在其中轉(zhuǎn)換成具有預(yù)定相和幅度的合適的 AC輔助電壓(VACm),從而適于對(duì)M/G 14供能。
例如在車輛10空轉(zhuǎn)或發(fā)動(dòng)機(jī)12關(guān)閉以節(jié)約燃料時(shí)，車輛10操作 者踩下加速器踏板或其它加速裝置(未示出)會(huì)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12的發(fā)動(dòng) 和起動(dòng)事件，對(duì)控制器24產(chǎn)生預(yù)定信號(hào)或輸入狀態(tài)，從而警示控制器 24來(lái)激活本發(fā)明的電壓下降防止裝置(VSPD) 11。 VSPD11包含變壓器 16、電壓整流器/調(diào)節(jié)器20和電壓隔離器22，并且用于將可能下降的 DC發(fā)動(dòng)支持電壓，縮略為VDCc，選擇性地隔離于ESD 13供應(yīng)的DC輔 助電壓(VDCAUX)，這會(huì)被進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
仍然參照?qǐng)D1,變壓器16是本領(lǐng)域已知類型的AC-至-AC變壓器， 并用于接收作為輸入的、來(lái)自轉(zhuǎn)換器18的AC輔助電壓(VACAUX)，如上 所述。根據(jù)需要，變壓器16隨后將AC輔助電壓(VACm)轉(zhuǎn)變成合適 幅度和頻率的單相或多相AC發(fā)動(dòng)支持電壓，該轉(zhuǎn)變的AC發(fā)動(dòng)支持電壓 此后縮略為VAC" AC發(fā)動(dòng)支持電壓(VACc)隨后供給整流器/調(diào)節(jié)器20。
在整流器/調(diào)節(jié)器20內(nèi)，轉(zhuǎn)變的AC發(fā)動(dòng)支持電壓(VACc)被轉(zhuǎn)換 成合適的DC發(fā)動(dòng)支持電壓，縮略為VDCc。有許多提供這種功能的傳統(tǒng) 的、低成本的整流裝置，例如標(biāo)準(zhǔn)的橋式整流裝置。整流器/調(diào)節(jié)器20 還用于將DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCc)與校準(zhǔn)值比較并根據(jù)需要調(diào)節(jié)DC發(fā) 動(dòng)支持電壓(VDCc)的特性以有效地維持校準(zhǔn)值?？梢赃x擇該校準(zhǔn)值， 使幅度在M/G 14所需的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12期間的400至500毫秒的 過(guò)程中足以對(duì)車輛IO上的一個(gè)或多個(gè)所需的輔助系統(tǒng)40供能，如先前 所述。
DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCc)隨后供給隔離器22，隔離器22用于在發(fā) 動(dòng)和起動(dòng)事件的過(guò)程中使DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCc)隔離于ESD 13提供 的輔助電壓供應(yīng)(VDCm)，隔離的DC發(fā)動(dòng)支持電壓在圖1中和此后縮 略為(VDCCI)。因此，通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)12的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)過(guò)程中使DC發(fā)動(dòng) 支持電壓(VDCc)隔離于輔助電壓供應(yīng)(VDCmjx)， 一個(gè)或多個(gè)選擇的輔 助系統(tǒng)40可以從隔離的DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCCI)引出能量，而不是以常見(jiàn)方式從ESD 13輸出的主VDCm來(lái)引出能量。DC輔助電壓(VDCaux) 隨后可以通過(guò)車輛10上的變換器18來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)12的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)供能， 以及對(duì)沒(méi)有具體包含在輔助系統(tǒng)40 (即認(rèn)為對(duì)電壓下降尤其敏感的那 些選定的輔助系統(tǒng))內(nèi)的、車輛IO上的其它輔助系統(tǒng)供能。
參看圖l右下部分的插圖，代表性的一組輔助系統(tǒng)40可以包含已 知對(duì)電壓突降或下降尤其敏感的一個(gè)或多個(gè)車輛系統(tǒng)或裝置，例如前燈 42、雨刷44和/或內(nèi)燈46.響應(yīng)于電壓供應(yīng)的瞬時(shí)下降，會(huì)察覺(jué)到照 明裝置例如前燈42和內(nèi)燈46變暗，或者雨刷44暫?；蚋淖兯俣?。但 是，其它輔助裝置會(huì)不以可察覺(jué)的方式響應(yīng)于這種電壓下降，因此可以 省略于由隔離的DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCCI)供能的輔助系統(tǒng)40。通過(guò)這 樣限制由隔離的DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCn)選擇性供能的輔助系統(tǒng)40來(lái) 選擇電壓下降敏感裝置的組群，可以最小化VSPDll的總能量需求，并 可以優(yōu)化和/或減少部件的尺寸和/或成本。
參看圖2A，圖1的隔離器22的一個(gè)實(shí)施例被示作隔離器22A,隔 離器22A使用可選擇性控制的機(jī)械裝置，例如電致動(dòng)的機(jī)械繼電器35 來(lái)提供有源電壓隔離。通過(guò)編程或存儲(chǔ)在控制器24內(nèi)的控制邏輯 (LOGIC)來(lái)選擇性控制繼電器35的致動(dòng)(見(jiàn)圖1)。繼電器35通常關(guān) 閉，輔助系統(tǒng)40由來(lái)自ESD 13的DC輔助電壓(VDCAUX)直接供能。當(dāng) 繼電器35響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)12受到指令或已經(jīng)啟動(dòng)的發(fā)動(dòng)和起動(dòng) (commanded or initiated cranking and starting of the engine) 而自動(dòng)打開時(shí)，輔助系統(tǒng)40使用隔離的DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCCI)而被 直接供能，打開時(shí)繼電器35切斷來(lái)自BSD 13的DC輔助電壓(VDCAUX )。
為了從DC輔助電壓(VDCm )最佳地隔離出DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCC ) 來(lái)作為隔離的DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCei),繼電器35可以與電容器34并 聯(lián)設(shè)置，在從ESD13切換到隔離的DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCCI)時(shí)對(duì)輔助 系統(tǒng)40提供用于瞬時(shí)能量獲得能力的足夠定時(shí)緩沖。在完成發(fā)動(dòng)和起 動(dòng)事件后繼電器35隨之關(guān)閉，輔助系統(tǒng)40再次由ESD13提供的DC輔 助電壓(VDCAUX)供能。
參看圖2B，示出了隔離器22B的另一個(gè)實(shí)施例，使用一對(duì)可選擇 性控制的場(chǎng)效應(yīng)晶體管或FET 38來(lái)提供有源隔離。來(lái)自控制器24的控 制邏輯(LOGIC)(見(jiàn)圖1)可以包含"非"邏輯門41或邏輯轉(zhuǎn)換器來(lái) 保證僅有一個(gè)FET 38在給定瞬間(given instant)為"是"或有效。采用這種方式，可以選擇性控制這對(duì)FET 38來(lái)在一個(gè)FET 38有效時(shí)通 過(guò)DC輔助電壓(VDCAUX)對(duì)輔助系統(tǒng)40供能，并在另一個(gè)FET 38有效 時(shí)通過(guò)隔離的DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCCI)對(duì)輔助系統(tǒng)40供能。雖然可以 在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用另外的電壓隔離裝置來(lái)替代圖2A和圖2B的實(shí)施 例，例如使用一個(gè)或多個(gè)二極管的無(wú)源隔離，但圖2A和圖2B的優(yōu)選實(shí) 施例提供的更加有力的有源隔離是優(yōu)選的，這是因?yàn)檫@類有源控制的裝 置可以提供增強(qiáng)的可控性和更佳的能量、成本和/或尺寸優(yōu)點(diǎn)。
參看圖3,示出的方法或算法IOO用于最小化在輕度混合動(dòng)力車輛 中的電壓下降(見(jiàn)圖1),如前所述。算法100可以被編程、記錄或者 以其它方式存儲(chǔ)在控制器24的存儲(chǔ)器(未示出)內(nèi)，并適于檢測(cè)或判 斷預(yù)定操作條件的存在，該預(yù)定操作條件表示發(fā)動(dòng)機(jī)12受到指令的發(fā) 動(dòng)和起動(dòng)。在以下各步驟中，車輛IO的各種部件示于圖1中，除非他 處另有注明。
從步驟102開始，算法100停用電壓下降防止裝置或VSPD 11來(lái)作 為初始或零位步驟。算法100隨后前進(jìn)至步驟104。
在步驟104,控制器24檢測(cè)或者以其它方式判斷發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)和起 動(dòng)事件是否在當(dāng)前已經(jīng)啟動(dòng)或受到指令。如果發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)和起動(dòng)事件已 經(jīng)啟動(dòng)，算法IOO前進(jìn)至步驟108，否則算法IOO前進(jìn)至步驟106。
在步驟106，算法100通過(guò)ESD 13，即通過(guò)DC輔助電壓(VDCAUX) 對(duì)輔助系統(tǒng)40供能。算法隨后在連續(xù)的控制環(huán)路內(nèi)重復(fù)步驟104，直 至算法IOO檢測(cè)或者判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)12的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)已經(jīng)啟動(dòng)或受到指 令，此時(shí)算法IOO前進(jìn)至步驟108。
在步驟108，算法將來(lái)自ESD13的DC輔助電壓(VDCam)與預(yù)定的 閾值電壓(在圖3中縮略作"閾值")比較。該閾值電壓是預(yù)定的電壓， 如果低于該預(yù)定的電壓，在至少一個(gè)選定的輔助系統(tǒng)40 (也參見(jiàn)圖1) 中會(huì)發(fā)生或出現(xiàn)可察覺(jué)的電壓下降。如果在步驟108判斷出DC輔助電 壓VDC,超過(guò)存儲(chǔ)的閾值電壓，則算法重復(fù)步驟106。否則，算法100 前進(jìn)至步驟110。
在步驟110，算法100響應(yīng)于步驟108的判斷——DC輔助電壓 (VDCm)不超過(guò)存儲(chǔ)的閾值電壓——激活VSPDll。算法100隨后前進(jìn) 至步驟112。
在步驟112，算法100使用隔離的DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCn)對(duì)選定的輔助系統(tǒng)40 (也參見(jiàn)圖1)供能，從而允許發(fā)動(dòng)機(jī)U通過(guò)ESD 13 提供的DC輔助電壓(VDCm)被發(fā)動(dòng)和起動(dòng)。算法IOO隨后前進(jìn)至步驟 114。
在步驟114，算法100檢測(cè)或判斷在步驟104檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)l2的 發(fā)動(dòng)和起動(dòng)是否完成，即發(fā)動(dòng)機(jī)12是否已經(jīng)起動(dòng)和運(yùn)行。如果發(fā)動(dòng)機(jī) 12已經(jīng)起動(dòng)，算法IOO返回步驟102，如上所述。在返回步驟102之前， 算法IOO繼續(xù)使用隔離的DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCd )對(duì)輔助系統(tǒng)40供能， 直至在步驟114已經(jīng)判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成。
如上參照?qǐng)D2A和2B所述，通過(guò)算法100，將DC發(fā)動(dòng)支持電壓(VDCCI) 與DC輔助電壓(VDCm)隔離包括在DC輔助電壓(VDCAUX)低于所述 存儲(chǔ)的閾值電壓時(shí)打開機(jī)械繼電器裝置35 (見(jiàn)圖2A)，或者在DC輔助 電壓(VDCAUX)低于所述存儲(chǔ)的閾值電壓時(shí)激活場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET) 38 (見(jiàn)圖2B)。
雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了實(shí)施本發(fā)明的最佳方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn) 識(shí)到在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施本發(fā)明的各種替代性設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1. 一種車輛，包括發(fā)動(dòng)機(jī)；控制器，適于在車輛靜止時(shí)選擇性關(guān)閉所述發(fā)動(dòng)機(jī)；電機(jī)/發(fā)電機(jī)，用于在車輛從所述靜止開動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)和起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)；能量存儲(chǔ)裝置(ESD)，用于提供直流(DC)輔助電壓；電壓轉(zhuǎn)換器，用于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā)動(dòng)和起動(dòng)過(guò)程中將所述直流(DC)輔助電壓轉(zhuǎn)換成用于對(duì)所述電機(jī)/發(fā)電機(jī)供能的交流(AC)電壓；和電壓下降防止裝置，電連接于所述ESD和所述電壓轉(zhuǎn)換器；其中所述電壓下降防止裝置用于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā)動(dòng)和起動(dòng)過(guò)程中將DC發(fā)動(dòng)支持電壓隔離于所述DC輔助電壓以防止供給至少一個(gè)輔助車輛系統(tǒng)的電壓下降。
2. 權(quán)利要求1的車輛，其中所述電壓下降防止裝置包含變壓器、 電壓整流器/調(diào)節(jié)器和電壓隔離裝置。
3. 權(quán)利要求2的車輛，其中所述電壓隔離裝置包含與所述控制器 電連通的可選擇性致動(dòng)的機(jī)械繼電器裝置，所述機(jī)械繼電器裝置設(shè)置成 在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā)動(dòng)和起動(dòng)過(guò)程中打開，由此提供所述DC發(fā)動(dòng)支 持電壓與所述DC輔助電壓的所述隔離。
4. 權(quán)利要求2的車輛，其中所述電壓隔離裝置包含與所述控制器 電連通的第一和第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，其中在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā) 動(dòng)和起動(dòng)過(guò)程中所述笫一 FET停用而所述第二 FET激活，由此提供所述 DC發(fā)動(dòng)支持電壓與所述DC輔助電壓的所述隔離。
5. 權(quán)利要求1的車輛，其中所述至少一個(gè)輔助車輛系統(tǒng)是選自前 燈、擋風(fēng)雨刷、內(nèi)燈和無(wú)線電裝置的12伏輔助系統(tǒng)。
6. —種防止在輕度混合動(dòng)力車輛上的輔助車輛系統(tǒng)中的電壓下降 的設(shè)備，該車輛具有發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)/發(fā)電機(jī)和用于對(duì)電機(jī)/發(fā)電機(jī)供能的 12伏電池，所述設(shè)備包括電壓轉(zhuǎn)換器，用于將來(lái)自所述12伏電池的直流(DC)輔助電壓轉(zhuǎn)換成足以對(duì)所述電機(jī)/發(fā)電機(jī)供能的交流(AC)電壓；和電壓下降防止裝置，用于從所述AC相電壓輸出產(chǎn)生DC發(fā)動(dòng)支持電壓，并用于在發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)過(guò)程中將所述DC發(fā)動(dòng)支持電壓隔離于所述DC輔助電壓；其中所述隔離的DC發(fā)動(dòng)支持電壓適于在完成發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā)動(dòng)和起動(dòng)所需的瞬時(shí)持續(xù)期間對(duì)所述至少一個(gè)輔助車輛系統(tǒng)供能。
7. 權(quán)利要求6的設(shè)備，其中所述電壓下降防止裝置包含AC-至-AC變壓器、AC-至-DC電壓整流器/調(diào)節(jié)器以及電壓隔離器。
8. 權(quán)利要求7的設(shè)備，其中所述電壓隔離裝置包含與所述控制器 電連通的可選擇性致動(dòng)的機(jī)械繼電器裝置，所述機(jī)械繼電器裝置設(shè)置成 在發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā)動(dòng)和起動(dòng)過(guò)程中打開，由此提供所述DC發(fā)動(dòng)支持電 壓與所述DC輔助電壓的所述隔離。
9. 權(quán)利要求7的設(shè)備，其中所述電壓隔離裝置包含與所述控制器 電連通的笫一和笫二場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，其中在發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā)動(dòng)和 起動(dòng)過(guò)程中所述第一 FET停用而所述第二 FET激活，由此提供所述DC 發(fā)動(dòng)支持電壓與所述DC輔助電壓的所述隔離。
10. —種防止車輛的輔助車輛系統(tǒng)中的電壓下降的方法，該車輛具 有用于提供輔助電壓的電池；設(shè)置成在車輛空閑時(shí)關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)；和 用于發(fā)動(dòng)和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電機(jī)，所述方法包括檢測(cè)受到指令的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)；在檢測(cè)到所述受到指令的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)和起動(dòng)時(shí)測(cè)量所述輔助電壓；將所述測(cè)量的輔助電壓與存儲(chǔ)的閾值電壓相比較； 當(dāng)所述測(cè)量的輔助電壓低于所述存儲(chǔ)的閾值電壓時(shí)將預(yù)定量的DC 發(fā)動(dòng)支持電壓與所述DC輔助電壓隔離，所述預(yù)定量的DC發(fā)動(dòng)支持電壓足以在發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā)動(dòng)和起動(dòng)過(guò)程中對(duì)所述輔助車輛系統(tǒng)供能；以及使用所述隔離的預(yù)定量的DC發(fā)動(dòng)支持電壓對(duì)所述輔助車輛系統(tǒng)供能。
11. 權(quán)利要求10的方法，還包括檢測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā)動(dòng)和起動(dòng)的完成；以及當(dāng)檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā)動(dòng)和起動(dòng)的所述完成時(shí)使用來(lái)自所述輔 助電壓的輔助電壓對(duì)所述輔助車輛系統(tǒng)供能。
12. 權(quán)利要求10的方法，其中將DC發(fā)動(dòng)支持電壓與所述輔助電壓 的所述隔離包含在所述輔助電壓低于所述存儲(chǔ)的閾值電壓時(shí)打開機(jī)械 繼電器裝置。
13. 權(quán)利要求10的方法，其中將DC發(fā)動(dòng)支持電壓與所述輔助電壓 的所述隔離包含在所述輔助電壓低于所述存儲(chǔ)的閣值電壓時(shí)選擇性激 活一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
全文摘要
電壓下降防止設(shè)備和方法一種車輛，包括發(fā)動(dòng)機(jī)；控制器，適于在車輛空閑時(shí)關(guān)閉所述發(fā)動(dòng)機(jī)；用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電機(jī)/發(fā)電機(jī)；轉(zhuǎn)換器，用于將來(lái)自電池的DC輔助電壓轉(zhuǎn)換成用于對(duì)電機(jī)/發(fā)電機(jī)供能的AC電壓；和將DC電壓隔離于DC輔助電壓以在發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程中防止車輛系統(tǒng)中的電壓下降的裝置。該裝置包括變壓器、整流器/調(diào)節(jié)器以及隔離器。機(jī)械繼電器打開或FET激活來(lái)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中隔離DC電壓。一種防止輔助車輛系統(tǒng)中的電壓下降的方法，包括檢測(cè)受到指令的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)；將測(cè)量的輔助電壓與閾值相比較；當(dāng)測(cè)量的輔助電壓低于閾值時(shí)將預(yù)定的DC電壓隔離于DC輔助電壓，以及使用隔離的DC電壓對(duì)輔助車輛系統(tǒng)供能。
文檔編號(hào)F02N99/00GK101434192SQ20081017311
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者P·F·秦, S·D·薩貝克 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司