CN102490723A - 一种amt并联式混合动力车发动机启停控制方法 - Google Patents

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刘文洲
席力克
裴海灵
谢勇波
王文明
盛旺
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Abstract

本发明公开了一种AMT并联式混合动力车发动机启停控制方法，通过检测系统检测AMT并联式混合动力车的整车运行模式、挡位状态、离合器状态、发动机转速、电机转速、储能系统电压、加速踏板参数，从而给出发动机启动和停止命令，控制发动机启停；所述发动机启动方式为整车控制器控制ISG电机启动从而带动发动机启动；在发动机控制器中引入熄火信号，停车需要发动机停机时，整车控制器向发动机控制器发送熄火信号。

Description

一种AMT并联式混合动力车发动机启停控制方法
技术领域
本发明涉及AMT并联式混合动力车发动机控制，具体地，涉及一种AMT并联式混合动力车发动机启停控制方法。
背景技术
目前世界汽车工业可持续发展所面临的两大难题是环境污染、石油资源匮乏，环保和节能是21世纪汽车技术的一个重要发展方向，同时各国的排放法规也日趋严格。混合动力汽车(HEV)正是具有低污染、低油耗特点的新一代清洁能源汽车。
目前制造成本最低、最容易实现批量生产的是采用发动机发电机/电动机一体化(ISG)技术的轻度混合动力汽车，ISG是汽车起动发电一体机，直接集成在发动机主轴上，直接以某种瞬态功率较大的电机替代传统的启动电机，在起步阶段短时替代发动机驱动汽车，并同时起到启动发动机的作用，减少发动机的怠速损耗和污染，正常行使时，发动机驱动车辆，该电机断开或者起到发电机的作用，刹车时，该电机还可以起到再生发电，回收制动能量的节能效果。ISG只需要对内燃机进行改造，比较容易在现有传统内燃机汽车上实现。传统的车用起动机只将内燃机加速至起动转速(例如650r/min)，ISG作为电动机在短时间内(通常加速时间仅为0.1～0.2 s)将内燃机加速至怠速转速，然后内燃机才开始缸内的燃烧过程。高转速电起动过程不仅降低了内燃机起动时的燃料消耗，还改善了排放。
根据采集到的混合动力公交车实际行驶工况数据分析表明：发动机怠速时间占整个循环工况时间的30%~50%，发动机怠速时，造成了燃料的浪费。怠速停机是混合动力汽车节油的关键技术之一，怠速停机控制方法可以使混合动力汽车在车辆静止或滑行时关闭发动机，从而避免了发动机长时间运行在油耗及有害气体排放较高的怠速区。
AMT车辆系统结构图如１所示，采用AMT执行机构实现自动换挡，离合器采用电控气动离合器。由系统原理框图可以看出，当离合器分离，启动发动机为正常点火启动；离合器闭合后，给电动机发送目标转矩，电动机可以将发动机带到启动转速下，完成启动任务。
因此，控制发动机在怠速状态下启停，可以有效节约燃油，使混合动力车达到更高的环保要求。
发明内容
有鉴于背景技术中存在的问题，本发明提供一种AMT并联式混合动力车发动机启停控制方法，实现发动机怠速启停控制。
本发明技术问题采用的技术方案为：
一种AMT并联式混合动力车发动机启停控制方法，通过检测系统检测AMT并联式混合动力车的整车运行模式、挡位状态、离合器状态、发动机转速、电机转速、储能系统电压、加速踏板参数，从而给出发动机启动和停止命令，控制发动机启停；所述发动机启动方式为整车控制器控制ISG电机启动从而带动发动机启动；在发动机控制器中引入熄火信号，停车需要发动机停机时，整车控制器向发动机控制器发送熄火信号。
考虑到安全问题，第一次启动时不用ISG电机启动发动机，仍然为钥匙启动启动电机为发动机点火。
检测到整车为停车模式，挡位为空挡或P挡，超级电容电压大于350V，发动机转速大于450r/min，离合器状态为结合，未踩加速踏板，此状态延迟3秒，则整车控制器向发动机控制器发送熄火信号，发动机接收熄火命令自动熄火，且控制电机停机，目标转矩为0。
所述发动机自动熄火停机之后，车辆控制台仪表显示特定代码，提醒驾驶员此时为自动熄火模式。
检测到挡位为空挡，需要启动发动机，且发动机在自动熄火模式下，则直接踩加速踏板，控制驱动电机带动发动机启动，整车控制器给电机控制器发送电机工作模式为向前，电机目标转矩从0NM逐渐上升至350NM，直至将发动机带动到启动转速，完成发动机启动，启动完成后控制电机停机。
检测到挡位为前进挡或者倒车挡，需要启动发动机，则控制驱动电机带动发动机启动，整车控制器给电机控制器发送电机工作模式为向前，电机目标转矩从0NM逐渐上升至350NM，直至将发动机带动到启动转速，完成发动机启动，启动完成后控制电机怠速。
本发明的有益效果在于：应用加怠速启停控制方法的发动机的平均转速较未应用怠速启停的要低，发动机怠速的时间也减少，通过油桶称油的数据，百公里油耗平均百公里减少1升左右。
附图说明
图1是AMT车辆系统结构原理图；
图2是停车模式下的发动机熄火与启动流程图；
图3是空挡下停车熄火的控制逻辑图；
图4是前进或倒车模式下发动机启动流程图；
图5是自动启动发动机的控制逻辑图。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来进一步阐述本发明。
MT车辆系统结构图如１所示，取代了传统变速箱，采用AMT执行机构实现自动换挡，离合器采用电控气动离合器。由系统原理框图可以看出，当离合器分离，启动发动机为正常点火启动。离合器闭合后，给电动机发送目标转矩，电动机可以将发动机带到启动转速下，完成启动任务。
一种AMT并联式混合动力车发动机启停控制方法，通过检测系统检测AMT并联式混合动力车的整车运行模式、挡位状态、离合器状态、发动机转速、电机转速、储能系统电压、加速踏板参数，从而给出发动机启动和停止命令，控制发动机启停；所述发动机启动方式为整车控制器控制ISG电机启动从而带动发动机启动；在发动机控制器中引入熄火信号，停车需要发动机停机时，整车控制器向发动机控制器发送熄火信号。
考虑到安全问题，第一次启动时不用ISG电机启动发动机，仍然为钥匙启动启动电机为发动机点火。
如图2所示，第一次启动完发动机后，当车子遇到长时间停车，将档位挂为空档，整车进入停车模式，调用空挡熄火模式，控制发动机自动熄火停机；空挡启动时直接踩加速踏板，调用停车自启动发动机模式。
所述空挡下停车熄火模式的具体控制过程如图3所示：检测到整车为停车模式，挡位为空挡或P挡，超级电容电压大于350V，发动机转速大于450r/min，离合器状态为结合，未踩加速踏板，此状态延迟2－4秒，则整车控制器向发动机控制器发送熄火信号，发动机接收熄火命令自动熄火，且控制电机停机，目标转矩为0。
所述发动机自动熄火停机之后，车辆控制台仪表显示特定代码，提醒驾驶员此时为自动熄火模式。
检测到挡位为空挡，需要启动发动机，且发动机在自动熄火模式下，则控制驱动电机带动发动机启动，整车控制器给电机控制器发送电机工作模式为向前，电机目标转矩从0NM逐渐上升至350NM，直至将发动机带动到启动转速，完成发动机启动，启动完成后控制电机停机。
如图4所示，整车模式为前进或者倒车，且需要启动发动机时，调用自启动发动机模式。
所述自启动发动机模式的具体控制过程如图5所示：检测到挡位为前进挡或者倒车挡，需要启动发动机，则控制驱动电机带动发动机启动，整车控制器给电机控制器发送电机工作模式为向前，电机目标转矩从0NM逐渐上升至350NM，直至将发动机带动到启动转速，完成发动机启动，启动完成后控制电机怠速；发动机转速大于450r/min或者电机转速大于1000r/min（整车模式为前进或倒车模式）时，电机怠速，目标转矩为0。

Claims (6)

1.一种AMT并联式混合动力车发动机启停控制方法，其特征在于，通过检测系统检测AMT并联式混合动力车的整车运行模式、挡位状态、离合器状态、发动机转速、电机转速、储能系统电压、加速踏板参数，从而给出发动机启动和停止命令，控制发动机启停；所述发动机启动方式为整车控制器控制ISG电机启动从而带动发动机启动；在发动机控制器中引入熄火信号，停车需要发动机停机时，整车控制器向发动机控制器发送熄火信号。
2.根据权利要求1所述一种AMT并联式混合动力车发动机启停控制方法，其特征在于，第一次启动时不用ISG电机启动发动机，仍然为钥匙启动启动电机为发动机点火。
3.根据权利要求1或2所述一种AMT并联式混合动力车发动机启停控制方法，其特征在于，检测到整车为停车模式，挡位为空挡或P挡，超级电容电压大于350V，发动机转速大于450r/min，离合器状态为结合，未踩加速踏板，此状态延迟2－4秒，则整车控制器向发动机控制器发送熄火信号，发动机接收熄火命令自动熄火，且控制电机停机，目标转矩为0。
4.根据权利要求3所述一种AMT并联式混合动力车发动机启停控制方法，其特征在于，所述发动机自动熄火停机之后，车辆控制台仪表显示特定代码，提醒驾驶员此时为自动熄火模式。
5.根据权利要求1或2所述一种AMT并联式混合动力车发动机启停控制方法，其特征在于，检测到挡位为空挡，需要启动发动机，且发动机在自动熄火模式下，则直接踩加速踏板，控制驱动电机带动发动机启动，整车控制器给电机控制器发送电机工作模式为向前，电机目标转矩从0NM逐渐上升至350NM，直至将发动机带动到启动转速，完成发动机启动，启动完成后控制电机停机。
6.根据权利要求1或2所述一种AMT并联式混合动力车发动机启停控制方法，其特征在于，检测到挡位为前进挡或者倒车挡，需要启动发动机，则控制驱动电机带动发动机启动，整车控制器给电机控制器发送电机工作模式为向前，电机目标转矩从0NM逐渐上升至350NM，直至将发动机带动到启动转速，完成发动机启动，启动完成后控制电机怠速。
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