專(zhuān)利名稱(chēng)：按需電力控制策略的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)輛中的按需電力控制策略。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代車(chē)輛大多數(shù)使用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)進(jìn)行推動(dòng)。為了減少?gòu)U氣排放和提高燃料效率，有些車(chē)輛采用電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)結(jié)合內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)組成的混合動(dòng)力系。同樣是為了減少?gòu)U氣排放和提高燃料效率，一些其它車(chē)輛則結(jié)合有具備了起動(dòng)-停止功能的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。起動(dòng)-停止功能使發(fā)動(dòng)機(jī)在車(chē)輛停下來(lái)的時(shí)候能夠自動(dòng)關(guān)閉，然后在車(chē)輛操作者釋放目標(biāo)車(chē)輛的制動(dòng)器踏板的時(shí)候自動(dòng)地重新起動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，由于在車(chē)輛停止的時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有消耗燃料或產(chǎn)生燃燒后的廢氣，所以起動(dòng)-停止功能減少了發(fā)動(dòng)機(jī)排放、提高了車(chē)輛的總體燃料效率。在上述任意一種動(dòng)力總成上使用的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)通常都會(huì)被用來(lái)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)， 交流發(fā)電機(jī)配置成用于產(chǎn)生電力以運(yùn)行各種車(chē)輛配件和子系統(tǒng)，以及為車(chē)載的能量存儲(chǔ)裝置充電。在具備起動(dòng)-停止功能的發(fā)動(dòng)機(jī)里，交流發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)可以專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)成當(dāng)再次需要車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的時(shí)候快速重新起動(dòng)已經(jīng)關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
機(jī)動(dòng)車(chē)輛包括配置為產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、可操作地連接至所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)并配置為傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的變速器。所述車(chē)輛另外包括配置為以三相電力運(yùn)行的三相電氣裝置和可操作地與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的交流發(fā)電機(jī)。所述交流發(fā)電機(jī)配置為以三相電力操作，以便提供未經(jīng)整流的三相電力來(lái)直接操作所述三相電氣裝置，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)停止供應(yīng)電力。所述發(fā)動(dòng)機(jī)另外可以包括自動(dòng)起動(dòng)/停止功能。所述交流發(fā)電機(jī)可以是帶驅(qū)動(dòng)式交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)器(BAS)，其配置為，即尺寸設(shè)計(jì)成并適于選擇性地起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以及被發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。所述車(chē)輛另外可以包括用于調(diào)節(jié)所述交流發(fā)電機(jī)的操作的控制器。所述三相電氣裝置可以是電動(dòng)流體泵，所述電動(dòng)流體泵被設(shè)置為向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)流體，例如電阻式加熱器， 即配置為釋放熱能的能量耗散裝置。所述電阻式加熱器可以適于向變速器中的油或發(fā)動(dòng)機(jī)中的油提供熱能，從而增加相應(yīng)油的溫度。所述車(chē)輛還可以包括加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)，因此所述能量耗散裝置還可以是適于增加由所述HVAC系統(tǒng)供應(yīng)的空氣的溫度的加熱元件。此外，所述車(chē)輛還可以包括整流器和能量存儲(chǔ)裝置，所述交流發(fā)電機(jī)可以經(jīng)由所述整流器向所述能量存儲(chǔ)裝置供應(yīng)經(jīng)整流的電力。所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括排氣催化劑，因此所述的電阻加熱器可以適于提高這種催化劑的操作溫度。本發(fā)明還公開(kāi)了一種用于在車(chē)輛中利用交流發(fā)電機(jī)操作三相電氣裝置的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明還包括以下方案 方案1. 一種機(jī)動(dòng)車(chē)輛，包括
配置為產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；
可操作地連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并配置為傳遞所述發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輛的變速
器；
可操作地連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的交流發(fā)電機(jī)，所述交流發(fā)電機(jī)配置為由所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、以三相電力進(jìn)行操作、以及當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)停止供應(yīng)電力；和配置為以三相電力操作的三相電氣裝置；
其中，所述交流發(fā)電機(jī)配置為提供未經(jīng)整流的三相電力以直接操作所述三相電氣裝置。方案2.如方案1所述的車(chē)輛，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括自動(dòng)起動(dòng)/停止功能，并且所述交流發(fā)電機(jī)是配置為選擇性地起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的帶驅(qū)動(dòng)式交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)器BAS。方案3.如方案1所述的車(chē)輛，還包括用于調(diào)整所述交流發(fā)電機(jī)的操作的控制器。方案4.如方案1所述的車(chē)輛，其中，所述三相電氣裝置是被設(shè)置為向所述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)流體的電動(dòng)流體泵。方案5.如方案1所述的車(chē)輛，其中，所述三相電氣裝置是電阻加熱器。方案6.如方案5所述的車(chē)輛，其中，所述電阻加熱器適于為所述變速器內(nèi)的油和所述發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的油中的一個(gè)提供熱能。方案7.如方案5所述的車(chē)輛，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)還包括排氣催化劑，并且所述電阻加熱器適于向所述排氣催化劑提供熱能。方案8.如方案5所述的車(chē)輛，還包括加熱、通風(fēng)和空調(diào)HVAC系統(tǒng)，并且其中，所述三相電氣裝置是適于向由所述HVAC系統(tǒng)供應(yīng)的空氣提供熱能的加熱元件。方案9.如方案1所述的車(chē)輛，還包括整流器和能量存儲(chǔ)裝置，并且其中，所述交流發(fā)電機(jī)將經(jīng)由所述整流器整流的電力供應(yīng)至所述能量存儲(chǔ)裝置。方案10. —種用于操作車(chē)輛中的三相電氣裝置的方法，所述車(chē)輛具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器，所述變速器可操作地連接至所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)并配置為傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輛，所述方法包括
起動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；
經(jīng)由所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)為交流發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力，其中，所述交流發(fā)電機(jī)配置為以三相電力進(jìn)行操作；
利用由所述交流發(fā)電機(jī)供應(yīng)的未經(jīng)整流的三相電力來(lái)直接操作所述三相電氣裝置；和利用控制器根據(jù)預(yù)定的調(diào)度計(jì)劃來(lái)調(diào)整所述交流發(fā)電機(jī)供應(yīng)的未經(jīng)整流的三相電力。方案11.如方案10所述的方法，其中，所述三相電氣裝置是用于流體泵的電動(dòng)機(jī)，并利用由所述交流發(fā)電機(jī)供應(yīng)的未經(jīng)整流的三相電力來(lái)向所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供流體。方案12.如方案10所述的方法，其中，所述車(chē)輛還包括排氣催化劑，以及加熱、 通風(fēng)和空調(diào)HVAC系統(tǒng)，并且所述三相電氣裝置是電阻加熱器，所述電阻加熱器適于利用所述交流發(fā)電機(jī)供應(yīng)的未經(jīng)整流的三相電力來(lái)給所述變速器中的油、所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的油、所述排氣催化劑和由所述HVAC系統(tǒng)供應(yīng)的空氣中的至少一個(gè)提供熱能。
方案13.如方案10所述的方法，還包括當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)停止向所述交流發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力。方案14.如方案10所述的方法，還包括利用整流器來(lái)供應(yīng)經(jīng)過(guò)整流的、由所述交流發(fā)電機(jī)提供的電力。方案15.如方案10所述的方法，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括自動(dòng)起動(dòng)/停止功能，所述交流發(fā)電機(jī)是配置為起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的帶驅(qū)動(dòng)式交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)器BAS，并且調(diào)整未經(jīng)整流的三相電力包括利用所述BAS起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)。方案16. —種用于控制車(chē)輛中的三相電氣裝置的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 配置為產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；
可操作地連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并配置為傳遞所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輛的變速器；和
可操作地連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的交流發(fā)電機(jī)，所述交流發(fā)電機(jī)配置為由所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、以三相電力進(jìn)行操作，以及在所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)停止供應(yīng)電力；和適于根據(jù)預(yù)定的調(diào)度計(jì)劃來(lái)調(diào)整所述三相電力的控制器，用于 利用所述發(fā)動(dòng)機(jī)向所述交流發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力；和
利用由所述交流發(fā)電機(jī)提供的未經(jīng)整流的三相電力來(lái)直接操作三相電氣裝置。方案17.如方案16所述的系統(tǒng)，其中，所述三相電氣裝置是用于流體泵的電動(dòng)機(jī)，并且利用所述交流發(fā)電機(jī)供應(yīng)的未經(jīng)整流的三相電力為所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供流體。方案18.如方案16所述的系統(tǒng)，其中，所述混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)還包括排氣催化劑， 以及加熱、通風(fēng)和空調(diào)HVAC系統(tǒng)，并且所述三相電氣裝置是電阻加熱器，所述電阻加熱器適于利用所述交流發(fā)電機(jī)供應(yīng)的未經(jīng)整流的三相電力來(lái)給所述變速器中的油、所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的油、所述排氣催化劑和由所述HVAC系統(tǒng)供應(yīng)的空氣中的至少一個(gè)提供熱能。方案19.如方案16所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器還適于對(duì)將經(jīng)由整流器整流的由所述交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力供應(yīng)至能量存儲(chǔ)裝置來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。方案20.如方案16所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括自動(dòng)起動(dòng)/停止功能，所述交流發(fā)電機(jī)是配置為起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的帶驅(qū)動(dòng)式交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)器BAS，并且所述控制器還適于利用所述BAS調(diào)整所述三相電力以便起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)。結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他的特征和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)以下有關(guān)實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的詳細(xì)描述而變得十分明顯。


圖1是采用三相交流發(fā)電機(jī)直接操作的三相電氣裝置的車(chē)輛的示意性平面圖；和圖2是顯示了利用圖1所示的車(chē)輛中的交流發(fā)電機(jī)來(lái)操作三相電氣裝置的方法的
流程圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。圖1是混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)(HEV) 10的示意圖。HEV 10包括配置為產(chǎn)生動(dòng)力并適于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪14和/或車(chē)輪16以推動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12 (例如火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)或壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī))。雖然所顯示的是混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)，但是任何采用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)輛都是可以設(shè)想的。發(fā)動(dòng)機(jī)12包括起動(dòng)-停止功能，其中，當(dāng)HEV 10停下來(lái)的時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉， 并且在車(chē)輛操作者釋放制動(dòng)器(未示出)的時(shí)候重新起動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)12包括電動(dòng)流體泵18， 其適于提供加壓流體并使這些流體在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)里循環(huán)以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻起作用。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的那樣，流體泵18是一種配置成以未經(jīng)整流的三相電力進(jìn)行操作的三相電氣裝置。HEV 10另外還包括加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)19，用于向車(chē)輛的客艙供應(yīng)外部空氣。采用電動(dòng)流體泵18代替機(jī)械驅(qū)動(dòng)的流體泵，使發(fā)動(dòng)機(jī)12更有效率地操作。典型的機(jī)械驅(qū)動(dòng)的流體泵的尺寸一般設(shè)計(jì)為對(duì)低轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)操作(例如怠速和巡航速度)提供充足的流體流量和壓力。因此，由于機(jī)械的流體泵的速度與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是成比例的，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)速度較高時(shí)的流體流量和壓力經(jīng)常超出發(fā)動(dòng)機(jī)可靠操作所要求的流體流量和壓力。然而，以這種非必需的高流體泵轉(zhuǎn)速來(lái)操作機(jī)械的流體泵會(huì)由于給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)額外負(fù)載，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，并且會(huì)從發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出中消耗高達(dá)10馬力的動(dòng)力。通過(guò)允許用于驅(qū)動(dòng)泵的三相電流在特定的工況下根據(jù)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑需求來(lái)得以調(diào)節(jié)，電動(dòng)流體泵18解決了這個(gè)效率問(wèn)題。此外，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解的那樣，當(dāng)不需要流體流量的時(shí)候，泵18還可以由相對(duì)便宜的電氣繼電器來(lái)關(guān)閉，而機(jī)械驅(qū)動(dòng)的流體泵則需要使用昂貴的機(jī)械離合器。發(fā)動(dòng)機(jī)12通過(guò)變速器20經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸或傳動(dòng)軸22把動(dòng)力傳遞給從動(dòng)輪14和/或 16，用于驅(qū)動(dòng)HEV 10。發(fā)動(dòng)機(jī)12通過(guò)排氣系統(tǒng)24向周?chē)h(huán)境排放出氣體，這些氣體是燃燒過(guò)程的產(chǎn)物。排氣系統(tǒng)24包括催化轉(zhuǎn)換器26，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的那樣，催化轉(zhuǎn)換器用于在所述氣體進(jìn)入大氣之前減少所排出廢氣的毒性。發(fā)動(dòng)機(jī)12、車(chē)輪14和16、變速器20和傳動(dòng)軸22都是HEV 10的傳動(dòng)系的一部分。仍然參考圖1，HEV 10還包括配置為產(chǎn)生電力并將其供應(yīng)給HEV 10的各種電氣裝置的帶驅(qū)動(dòng)式交流發(fā)電機(jī)28。交流發(fā)電機(jī)28被示出為交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)器(BAS)，其配置為(即尺寸設(shè)計(jì)為并適于)選擇性地起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以及也能被發(fā)動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)以向HEV 10的各種電氣裝置供應(yīng)電力。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解的那樣，配置為BAS的交流發(fā)電機(jī) 28通常是電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，其尺寸設(shè)計(jì)為在發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)被關(guān)閉后并且在車(chē)輛的操作者釋放制動(dòng)器的時(shí)候快速并自動(dòng)地重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12。不論是被配置為僅用作發(fā)電機(jī)或配置為作為BAS，交流發(fā)電機(jī)28總是通過(guò)帶29可操作地與發(fā)動(dòng)機(jī)12連接，并配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。交流發(fā)電機(jī)28被配置為以三相電力進(jìn)行操作，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的那樣。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，交流發(fā)電機(jī)28直接供應(yīng)交流電(AC)和三相電力(即不經(jīng)過(guò)任何整流器)，以操作三相電氣裝置。通過(guò)用AC電力替代直流(DC)電力，使得有線(xiàn)連接的線(xiàn)規(guī)厚度 (gage thickness)得以減少，從而降低了 HEV 10的重量和成本。此外，三相操作相較DC 而言允許電力更快地漸變上升并達(dá)到更高電平，從而從特定的三相電氣裝置獲得更快的響應(yīng)。由于交流發(fā)電機(jī)28直接由發(fā)動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)交流發(fā)電機(jī)停止供應(yīng)電力。交流發(fā)電機(jī)28被配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)12運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)以整流DC的形式向能量存儲(chǔ)裝置30 (例如一個(gè)或多個(gè)蓄電池)供應(yīng)能量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解，由交流發(fā)電機(jī)28產(chǎn)生的三相電力經(jīng)由整流器31從AC電力被轉(zhuǎn)換為DC電力。能量存儲(chǔ)裝置30以DC的形式供應(yīng)電能，以便在發(fā)動(dòng)機(jī)12關(guān)閉時(shí)向交流發(fā)電機(jī)觀(guān)供應(yīng)電力，以使交流發(fā)電機(jī)能夠起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。能量存儲(chǔ)裝置30通常也向車(chē)輛的各種其他附件供應(yīng)電能，例如車(chē)輛的內(nèi)部和外部照明裝置(未示出)。能量存儲(chǔ)裝置30被配置為選擇性地存儲(chǔ)能量，并且根據(jù)HEV 10的所需操作來(lái)釋放所存儲(chǔ)的能量。HEV 10還包括控制器32，控制器32適于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)12、變速器 20、交流發(fā)電機(jī)觀(guān)和能量存儲(chǔ)裝置30的操作。發(fā)動(dòng)機(jī)12包括電阻加熱器34，其中，電阻加熱器34用作三相電能耗散裝置。電阻加熱器34向發(fā)動(dòng)機(jī)12中的油供應(yīng)熱能，從而更快地獲得所希望的發(fā)動(dòng)機(jī)操作溫度。發(fā)動(dòng)機(jī)12更有效地操作，更徹底地燃燒燃料-空氣混合物，因此，如本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解的那樣，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以某個(gè)預(yù)定的操作溫度進(jìn)行操作時(shí)，其排放更低的廢氣排放。變速器20包括電阻加熱器36，其中電阻加熱器36作為三相電能耗散裝置使用。 電阻加熱器36向變速器20中的油供應(yīng)熱能，以便更快速地實(shí)現(xiàn)所期望的變速器操作溫度。 變速器20表現(xiàn)出更小的內(nèi)寄生阻力，因此如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的那樣，當(dāng)它運(yùn)行在某個(gè)預(yù)定操作溫度下時(shí)的運(yùn)行效率更高。仍然參考圖1，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12在自動(dòng)起動(dòng)/停止操縱過(guò)程中間歇性地關(guān)閉并由配置為BAS的交流發(fā)電機(jī)觀(guān)重新起動(dòng)的時(shí)候，例如在交通擁擠時(shí)頻繁地走走停停的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)12顯著地冷卻。在這種情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)12在重新起動(dòng)后相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)充分預(yù)熱狀態(tài)會(huì)頻繁出現(xiàn)廢氣排放增加的情況。為了減少重新起動(dòng)后的廢氣排放，每個(gè)催化轉(zhuǎn)換器26都包括電阻加熱器38，其中每個(gè)電阻加熱器38都作為三相電能耗散裝置來(lái)向每個(gè)催化轉(zhuǎn)換器供應(yīng)熱能。電阻加熱器38被用于有效地使催化轉(zhuǎn)換器沈起燃以減少冷起動(dòng)廢氣排放，而不是向發(fā)動(dòng)機(jī)12供應(yīng)額外的燃料，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，這是減少冷起動(dòng)排放的常用策略。HVAC系統(tǒng)19包括加熱元件40，其中，加熱元件40用作三相電能耗散裝置。加熱元件40適于為由HVAC系統(tǒng)供應(yīng)給HEV 10的客艙的空氣提供熱能。加熱元件40對(duì)熱交換器進(jìn)行補(bǔ)充，所述熱交換器(未示出)通常用于將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱能傳遞給由HVAC系統(tǒng)19提供的空氣。因此，加熱元件40被配置為即便HEV 10的冷卻劑尚未充分預(yù)熱也能增加由HVAC系統(tǒng)19所排放的空氣的溫度。控制器32適于調(diào)整交流發(fā)電機(jī)28的操作，從而選擇性地或同時(shí)地向電阻加熱器 34、36、38和加熱元件40供應(yīng)三相電力。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的那樣，控制器32另外還可以將這種三相裝置作為電力轉(zhuǎn)向泵和/或用于散熱器的冷卻風(fēng)扇來(lái)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)HEV 10 的操作需要時(shí)，控制器32根據(jù)預(yù)定的調(diào)度計(jì)劃、以及按照編程到控制器里的算法來(lái)調(diào)節(jié)從交流發(fā)電機(jī)觀(guān)輸入到流體泵18、電阻加熱器34、36、38和加熱元件40中的三相電力?？刂破?2進(jìn)行操作以改變?nèi)嚯娏鞯墓ぷ黝l率，從而根據(jù)需要改變交流發(fā)電機(jī)觀(guān)的速度。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，利用算法編程到控制器32里的調(diào)度計(jì)劃一般是在研發(fā)HEV 10過(guò)程中的測(cè)試和校驗(yàn)階段確定的。圖2說(shuō)明了用于操作三相電氣裝置的方法50，如前文結(jié)合圖1所述那樣，其中所述三相電氣裝置包括HEV 10中的流體泵18，電阻加熱器34、36、38，和加熱元件40。所述方法從步驟52開(kāi)始，然后進(jìn)行到步驟M，在此處發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)。在步驟M之后，在步驟56 中，交流發(fā)電機(jī)觀(guān)由發(fā)動(dòng)機(jī)12提供動(dòng)力，然后該方法進(jìn)行到步驟58。在步驟58中，至少一個(gè)三相電氣裝置(例如，流體泵18，電阻加熱器34、36、38，和加熱元件40)經(jīng)由交流發(fā)電機(jī)觀(guān)供應(yīng)的未經(jīng)整流的三相電力來(lái)直接操作。在步驟58之后，在步驟60中，交流發(fā)電機(jī) 28供應(yīng)的未經(jīng)整流的三相電力由控制器32根據(jù)預(yù)先設(shè)定的調(diào)度計(jì)劃來(lái)調(diào)整。在步驟60之后，該方法可循環(huán)回到步驟58以運(yùn)行另一個(gè)三相電氣裝置，或進(jìn)行到步驟62結(jié)束該方法。
盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式，但熟悉本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)還存在用于實(shí)施本發(fā)明的其他各種替代性設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)車(chē)輛，包括配置為產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；可操作地連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并配置為傳遞所述發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輛的變速器；可操作地連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的交流發(fā)電機(jī)，所述交流發(fā)電機(jī)配置為由所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、以三相電力進(jìn)行操作、以及當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)停止供應(yīng)電力；和配置為以三相電力操作的三相電氣裝置；其中，所述交流發(fā)電機(jī)配置為提供未經(jīng)整流的三相電力以直接操作所述三相電氣裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括自動(dòng)起動(dòng)/停止功能，并且所述交流發(fā)電機(jī)是配置為選擇性地起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的帶驅(qū)動(dòng)式交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)器BAS。
3.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，還包括用于調(diào)整所述交流發(fā)電機(jī)的操作的控制器。
4.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，其中，所述三相電氣裝置是被設(shè)置為向所述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)流體的電動(dòng)流體泵。
5.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，其中，所述三相電氣裝置是電阻加熱器。
6.如權(quán)利要求5所述的車(chē)輛，其中，所述電阻加熱器適于為所述變速器內(nèi)的油和所述發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的油中的一個(gè)提供熱能。
7.如權(quán)利要求5所述的車(chē)輛，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)還包括排氣催化劑，并且所述電阻加熱器適于向所述排氣催化劑提供熱能。
8.如權(quán)利要求5所述的車(chē)輛，還包括加熱、通風(fēng)和空調(diào)HVAC系統(tǒng)，并且其中，所述三相電氣裝置是適于向由所述HVAC系統(tǒng)供應(yīng)的空氣提供熱能的加熱元件。
9.一種用于操作車(chē)輛中的三相電氣裝置的方法，所述車(chē)輛具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器， 所述變速器可操作地連接至所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)并配置為傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輛，所述方法包括起動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；經(jīng)由所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)為交流發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力，其中，所述交流發(fā)電機(jī)配置為以三相電力進(jìn)行操作；利用由所述交流發(fā)電機(jī)供應(yīng)的未經(jīng)整流的三相電力來(lái)直接操作所述三相電氣裝置；和利用控制器根據(jù)預(yù)定的調(diào)度計(jì)劃來(lái)調(diào)整所述交流發(fā)電機(jī)供應(yīng)的未經(jīng)整流的三相電力。
10.一種用于控制車(chē)輛中的三相電氣裝置的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 配置為產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；可操作地連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并配置為傳遞所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輛的變速器；和可操作地連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的交流發(fā)電機(jī)，所述交流發(fā)電機(jī)配置為由所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、以三相電力進(jìn)行操作，以及在所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)停止供應(yīng)電力；和適于根據(jù)預(yù)定的調(diào)度計(jì)劃來(lái)調(diào)整所述三相電力的控制器，用于 利用所述發(fā)動(dòng)機(jī)向所述交流發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力；和利用由所述交流發(fā)電機(jī)提供的未經(jīng)整流的三相電力來(lái)直接操作三相電氣裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及按需電力控制策略。具體而言，機(jī)動(dòng)車(chē)輛包括配置為產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、可操作地連接至所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)并配置為用于傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的變速器。所述車(chē)輛還包括配置為以三相電力操作的三相電氣裝置，和可操作地與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的交流發(fā)電機(jī)。所述交流發(fā)電機(jī)配置為以三相電力操作，以便提供未經(jīng)整流的三相電力來(lái)直接操作所述三相電氣裝置，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)停止供應(yīng)電力。
文檔編號(hào)F02B63/04GK102235236SQ20111010087
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者R. 扎德 A. 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司