专利汇可以提供动力辅助系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及模 块 化的动 力 辅助系统。具体地,本发明适合于车辆/引擎驱动系统的模块化的电力辅助系统以便通过电力系统及它原始的动力系统运转/供能。 马 达系统、马达控制系统和与本发明的 再生 制动 系统配合的 能量 存储设备的协同结合使本发明的动力辅助设备适合于车辆/引擎,而不涉及引擎、传动机构、驱动机构和车辆的实质性整改。引擎和电动马达提供了基于车辆/引擎驱动系统运行条件的 基础 上每一个动力源的优点,通过选择性地响应引擎的功率需求以提高 燃料 效率,降低不良排放及提供更好的驾驶性能。,下面是动力辅助系统专利的具体信息内容。
1.模块化的动力辅助系统包括
马达/发电机系统;
配置了提供速度/转矩控制的所述马达和传感器的马达控制系统;
能量储存系统,其包括与利用车辆动能的减少的再生系统配合的能量储存设备和/或给所述能量储存装置充电的引擎驱动系统的引擎
其中
马达系统包括
一个或多个马达,
包含安装构件的马达安装构件,其中抗振座适合于安装在所述马达安装构件上其中马达传动构件包括带安装在所述马达的轴上的型槽的第一滑轮,安装在所述引擎的曲轴上的第二滑轮,其中所述滑轮可用地与皮带结合以使马达辅助分担引擎的负荷并产生用于给一个或多个能量储存设备充电的动力;可替换地,传动构件是适合于所述曲轴和马达轴之间的万向轴节
其中
马达控制系统包括比例-积分-微分(PID)控制器、电源设备、存储电容器、内含专用定制的逻辑回路的微控制器/数据处理构件、数据存储构件、存储器、动力源、数据输入和输出构件;
传感器系统包括将引擎/车辆传感器与所述马达控制系统配置的接口构件,其中引擎/车辆传感器通过所述控制系统的隔离器连接
其中
控制系统控制所述马达的电流以操作所述马达在信号的基础上向引擎提供正或负的转矩,该信号来自于用于预测适合该系统的引擎的动力需求的传感器
其中
能量储存系统包含一个或多个电池、与所述马达控制系统和马达配置的电池充电系统、包含固态动力设备的再生制动系统、内含电池控制程序逻辑回路的专用电池控制系统、外置的充电构件、和双电层电容器。
2.权利要求1中要求的模块化的动力辅助系统,其中所述传感器接口连接构件包括含电隔离的数字电路系统的隔离器电路系统、隔离的PWM和编码器电路系统、电流隔离的模拟电路系统。
3.权利要求1-2要求的模块化的动力辅助系统,其中控制系统包含PID控制器、电源设备、存储电容器、内含专用定制的逻辑回路的数据处理构件、数据存储构件、存储器、动力源、可扩展的模拟输入连接的传感器例如温度、节流阀、刹车及类似物;可扩展的PWM输入连接传感器例如用于感应引擎/车辆速度的磁性拾音器;包括数字输出操作继电器控制燃料供应的输出构件、冷却风扇、泵及类似物;可扩展的模拟输出驱动仪表盘显示及制动器;
用于比例驱动器的可扩展的脉宽调制器(PWM)输出;用于马达-发电机的位置和方向反馈的编码器/转速表输入;与引擎控制单元(ECU)通信的CAN通信端口、安全设备、显示器。
4.如权利要求1-3中要求的模块化的动力辅助系统,其中来自于刹车、手刹、离合器、空调、点火装置和选择模式的传感器利用电隔离的数字电路系统与控制系统连接。
5.如权利要求1-4中要求的模块化的动力辅助系统,其中脉冲信号例如车速传感器(VSS)、引擎转速传感器(ESS)和来自于编码器的信号利用电隔离的PWM和编码器电路系统与控制系统连接。
6.如权利1-5中所要求的模块化的动力辅助系统,其中与马达温度、引擎温度、电池温度、节流阀位置、歧管压力和制动器位置相关的信号利用电隔离器与控制系统连接。
7.如权利要求1-6中要求的模块化的动力辅助系统,其中控制系统利用自由电位继电器数字输出与发动机的燃料喷射器配合。
8.如权利要求1-7中要求的模块化的动力辅助系统,其中控制系统的自由电位继电器数字输出与主接触器/直流供电、控制器冷却风扇、故障指示灯、泵和备用设备配合。
9.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中安全设备与所述控制系统可通信地连接,其中逻辑部分存在于所述安全设备中,其中逻辑部分在车辆/引擎驱动系统操作模式的基础上发送给所述马达控制系统
其中在车辆的各种运行条件下,所述安全设备运行,其中
在启动车辆的过程中,当钥匙置于点火装置中,逻辑的必须部分在车辆启动的过程中通信并传送至来自于所述安全设备的所述控制系统;
在车辆运行期间,在运行操作期间马达控制系统所需要的逻辑和指令通信和传送,其中在启动期间必需的逻辑和指令将从所述控制系统抹去;
在车辆停止运行期间,当车辆关闭,在所述控制系统中的逻辑和指令将是非关键属性的或它将没有任何运行的逻辑和指令。
10.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中所述马达控制系统运行以启动改装了所述动力辅助系统的车辆, 步骤为:
感应加速位置/离合器位置,其中所述油门踏板/离合器与引擎的点火开关是联锁的;
发送相同的信号给所述控制系统;
启发激励电流给所述马达以同样地启动;
不启动引擎燃料供应以便车辆运行仅仅以马达作为动力来源;
利用VSS传感器感应车速;
根据超过预设的速度,向引擎的燃料供应的电磁阀发送信号。
11.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中所述马达控制系统运行以启动改装了所述动力辅助系统的车辆,步骤为:
按下油门踏板/感应引擎负担并发送信号至所述控制系统;
启发激励电流给所述马达以同样地启动;
启动燃料供应给引擎;
同时运行马达和引起以向车辆供能。
12.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中所述马达控制系统按步骤运行:
与车辆/引擎的现存的传感器连接以从传感器取得信号;
测量周围环境和歧管压力的不同并传递相同的给数据处理构件;
测量节流阀位置并传递给数据处理构件;
可选地测量引擎的气流并传递给数据处理构件;
在所述测量值的基础上估计引擎需求;
传递信号给所述马达以响应引擎需求。
13.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中所述马达控制系统在车辆情况的基础上运转,其中车速是更快的,步骤为:
马达在它的峰值功率时不运转;
马达给引擎提供有限的辅助;
所述马达控制系统监视引擎的负担/需求并且响应任何突然的加速需求,避免在道路上超车时频繁的换档的问题。
14.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统在车辆情况基础上运行,其中车速是更低的,步骤为:
车辆在更低的速度下运行,伴随频繁的停步和起步;
所述马达控制系统监视关于车辆动态速度变化的引擎的负担/需求并且响应,以便马达引导/辅助引擎;
马达在它的峰值功率运行以响应车辆的动态速度变化,比引擎保持引擎的低负载更快其中
重新启动引擎/车辆
来自于所述节流阀位置/离合器的信号用于发起启动,其中所述马达为引擎提供高的启动转矩以启动引擎/车辆。
15.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中
车辆仅仅在电力/电动马达上以低速运转,其中在车辆预设速度之上引擎通过启动燃料供应而启动,如果车辆不在预设的时间内移动,那么引擎停止,引擎关闭并且随后马达停止,其中随着按下加速器,马达启动驱动引擎及在车辆到达预设速度后,进一步的启动引擎的燃料供应。
16.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中感应的信号包括TPS、MAP、VSS、刹车、手刹、离合器、换向开关、引擎RPM、冷却剂温度、MAF、电池温度、能量存储系统和与车辆引擎的点火开关联锁的油门踏板位置传感器。
17.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中所述马达安装构件包括带用于安装马达兼发电机的一个或多个缺口的基本平的第一支持表面;基本平的第二支持表面固定/连接/结合于第一表面,其中所述第二个表面拥有可延伸的缺口。
18.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中隔振构件适合安装于所述表面的其中之一上以隔离所述表面与改装了动力辅助系统的车辆的引擎/底盘。
19.如权利要求1要求的模块化辅助系统,其中所述马达系统的传动系统包括带安装在所述马达的轴上的型槽的第一滑轮,安装在所述引擎的曲轴上的第二滑轮,其中所述滑轮可用地配合以使马达辅助分担引擎的负荷并产生用于给一个或多个能量储存设备充电的动力。
20.如权利要求19要求的模块化的动力辅助系统,其中所述滑轮通过V型、链条或更优的肋条型的皮带可用地配合。
21.如权利要求1、19中要求的模块化的动力辅助系统,其中皮带张紧滑轮适合于在第一和第二滑轮之间保持皮带张力。
22.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中万向轴节或爪形联轴节用于使所述马达兼发电机与引擎的曲轴结合。
23.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中能量存储系统包括一个或多个电池、与所述马达控制系统和马达配置的电池管理系统、包含固态电源设备的再生制动系统、内含电池控制程序逻辑回路的专用电池控制系统、外置的充电构件。
24.如权利要求1、23要求的模块化的动力辅助系统,其中所述马达控制系统与利用双电池电容器的能量存储相配置。
25.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中所述能量存储系统的电池利用在短时间中断和电压骤降期间提供动力的超级电容器充电,其中能量存储系统的电池在更长时间的中断期间提供动力,降低了电池的循环周期。
26.如权利要求1、25要求的模块化的动力辅助系统,其中电池选自铅酸、锂离子、氢镍电池类型。
27.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中再生制动系统在再生制动期间在制动之前和制动之后动能的不同使发电机为电池充电
其中最低的制动流出的电荷利用超级电容器捕获,它们转用于给能量存储系统的电池充电。
28.如前述权利要求所要求的模块化的动力辅助系统,其中马达控制系统运行以启动改装了该系统的车辆,步骤为:
感应点火和故障检测构件;
利用VSS传感器感应车速;
如果车辆是停止的,也就是VSS指示速度零,利用TPS传感器及离合器状态感应节流阀位置;
如果TPS传感器指示比预设的油门踏板位置更高,离合传感器指示按下的条件;
通过应用100%转矩设定点于马达兼发电机启动引擎;
启动动力辅助过程,其中马达兼发电机向引擎提供动力辅助;
可替换地,如果车辆在运行条件下,也就是VSS没有指示速度零,感应是否节流阀位置大于0%;如果启动动力辅助过程,其中马达兼发电机向引擎提供动力辅助。
29.如前述权利要求所要求的模块化的动力辅助系统,其中马达控制系统运行以切断引擎的燃料供应,步骤为:
感应点火状态及感应故障;
利用VSS传感器感应车速是否为零;
感应是否电池电荷状态(SOC)和引擎温度在预设水平;
开始延迟;
感应车速;
设置喷油器继电器以切断给引擎的燃料供应;
可替换地,如果车速是零,通过TPS传感器或引擎负载感应节流阀位置,如果它大于空载/空闲状态,启动动力辅助过程;否则启动再生过程。
30.如前述权利要求所要求的模块化的动力辅助系统,所述控制系统运转以向引擎启动动力辅助模式,步骤为:
感应SOC位置,是否大于零或小于零;
在SOC位置的基础上,从城市运行条件或并联混合动力模式中选择模式;
如果是城市运行条件模式,如果最小车速低于车辆在纯粹电动模式下运行的车速,利用VSS传感器感应车速;
标记车速与预设车速;
如果车速大于预设车速,那么重设燃料喷射器继电器以使引擎启动并且在平行混合动力条件下运行车辆,其中利用引擎动力及马达动力辅助;
如果车速低于预设速度,那么设置燃料喷射器继电器以切断引擎燃料供应;
运行马达兼发电机以通过加入偏移控制系统设定点驱使引擎在空转转速;
再次检查车速;
如果选择并联混合动力模式,那么重新设定燃料喷射器继电器以使引擎启动以便在并联模式下运行车辆。
31.如前述权利要求所要求的模块化的动力辅助系统,其中所述控制系统运行以使车辆在并联混合动力条件下运转,步骤为:
在引擎系统齿轮速比的基础上识别档位;
在档位、车速和引擎速度的基础上选择期望的转矩需求;
利用TPS传感器和转矩需求感应节流阀位置;
如果大于空载,那么确定转矩设定点与节流阀百分比开口的比例,否则在再生模式中运行;
监测马达兼发电机绕组温度;
如果绕组温度比额定的温度高,通过相对于马达兼发电机绕组温度每一度上升的比例数,降低马达兼发电机电流限制。
32.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中实现向能量存储系统的电池/电容器充电的再生过程,步骤为:
感应是否使用制动器;
如果使用制动器,那么设定更高的再生电流以应用电动制动器;
如果没有使用制动器,那么设定更低的再生电流限制以便当车辆下斜坡时感觉不到制动效果;
测量马达电池温度;
如果电池温度高于预设运行温度,降低再生制动电流限制至名义上的电池的额定充电电流。
33.如前述权利要求所要求的模块化的动力辅助系统适用于两轮、三轮、四轮的车辆。
34.如权利要求1要求的模块化的动力辅助系统,其中改装了所述动力辅助系统的车辆/引擎驱动系统在比车辆/引擎驱动系统的额定功率低的容量和功率下运转。
35.如权利要求1、19要求的模块化的动力辅助系统,其中所述第一个滑轮和第二个滑轮的直径比范围是1:1至1:12。
36.如前述权利要求所要求的模块化的动力辅助系统,其中抗震构件是圆柱形、夹心型底座形式。
37.模块化的动力辅助系统,其中安全设备与所述控制系统可通信地连接,其中逻辑和支持指令的适当方面存在于所述安全设备中,其中在车辆/引擎驱动系统的操作模式基础上指令的部分发送至所述马达控制系统
其中所述安全设备运转,其中
在启动车辆的过程中,当钥匙置于点火装置中,必须的逻辑及指令在车辆启动的过程中通信并传送至来自于所述安全设备的所述控制系统;
在车辆运行期间,在高速公路行驶期间马达控制系统所需要的逻辑和指令通信和传送,其中在启动期间必需的逻辑和指令将从所述控制系统抹去;
在车辆停止运行期间,当车辆关闭,在所述控制系统中的逻辑和指令将是非关键属性的或它将没有任何可运行的逻辑和指令。
38.模块化的动力辅助系统,其中所述控制系统包括PID控制器、动力设备、存储电容器、内含专用定制的逻辑回路的数据处理构件、数据存储构件、RAM、动力源、可扩展的模拟输入连接的传感器例如温度、节流阀、刹车等;可扩展的PWM输入连接传感器例如用于感应引擎/车辆速度的磁性拾音器;包括数字输出操作继电器控制燃料供应的输出构件、冷却风扇、泵等;可扩展的模拟输出驱动仪表盘显示及制动器;用于比例驱动器的可扩展的PWM输出;用于马达-发电机的位置和方向反馈的编码器/转速表输入;与ECUs通信的CAN通信端口、安全设备、显示器
其中
来自于传感器的数字信号利用电隔离的数字电路系统与控制系统连接,来自于传感器的脉冲信号利用电隔离的PWM和编码器电路系统连接,而来自于传感器的模拟信号与电隔离模拟电路系统连接
其中
与车辆/引擎的现存的传感器连接以从传感器取得信号;
测量周围环境和歧管压力的差异并传递相同的给数据处理构件;
测量节流阀位置并传递给数据处理构件;
可选地测量引擎的气流并传递给数据处理构件;
在所述测量值的基础上估计引擎需求。
发明领域
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。