CN105292107A - 用于起动混合动力车辆的发动机的方法和系统 - Google Patents

用于起动混合动力车辆的发动机的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105292107A
CN105292107A CN201510461467.0A CN201510461467A CN105292107A CN 105292107 A CN105292107 A CN 105292107A CN 201510461467 A CN201510461467 A CN 201510461467A CN 105292107 A CN105292107 A CN 105292107A
Authority
CN
China
Prior art keywords
speed
engine
drive system
power drive
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510461467.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105292107B (zh
Inventor
斯科特·詹姆斯·汤普森
大卫·法雷尔
罗伯特·赖特
王小勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN105292107A publication Critical patent/CN105292107A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105292107B publication Critical patent/CN105292107B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/547Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B60W10/023Fluid clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B60W10/024Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches including control of torque converters
    • B60W10/026Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches including control of torque converters of lock-up clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/30Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of auxiliary equipment, e.g. air-conditioning compressors or oil pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/268Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4825Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0676Engine temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24Energy storage means
    • B60W2510/242Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244Charge state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/02Clutches
    • B60W2710/021Clutch engagement state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644Engine speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08Electric propulsion units
    • B60W2710/081Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/18Propelling the vehicle
    • B60Y2300/192Power-up or power-down of the driveline, e.g. start up of a cold engine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904Component specially adapted for hev
    • Y10S903/906Motor or generator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/93Conjoint control of different elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

本文公开了用于起动混合动力车辆的发动机的系统和方法,该车辆包括用于起动发动机并且推动车辆的电机。在一个实例中,发动机起动速度和发动机起动源响应于车辆操作条件选定,该操作条件可影响电源是否有充足的电力以起动发动机。

Description

用于起动混合动力车辆的发动机的方法和系统
技术领域
本文涉及用于在不同的操作条件期间起动混合动力车辆的发动机的方法和系统。该方法对于包括动力传动系统断开离合器、电动机以及发动机的混合动力车辆是尤其适用的。
背景技术
混合动力车辆的发动机可通过高压电机使发动机旋转以及给发动机提供火花和燃料起动。电机可使发动机在被供应火花和燃料之前旋转至期望的发动机怠速。可替代地,电机可使发动机以起动速度(例如,200RPM)旋转,在这时火花和燃料可被供应至发动机。一些混合动力车辆包括安置在发动机与高压电机之间的动力传动系统断开离合器。该动力传动系统断开离合器允许高压电机独立于发动机操作。因此,车辆具有通过高压电机被单独地推动的能力。然而,在寒冷的环境温度中,动力传动系统断开离合器可能使得发动机起动变得更加困难,这是因为动力传动系统断开离合器需要泵为其供应加压的工作流体以闭合从而使得发动机旋转。因此,高压电机、发动机以及工作流体泵可能不得不通过高压电机在为高压电机提供电力的电池由于至少部分较低的电池放电限制而显示降低的输出能量时旋转。
发明内容
本发明人在此已经意识到上述的缺点并且已经提出了一种动力传动系统方法,包括:响应于起动发动机的请求调整电机至第一速度;在响应于起动发动机的请求达到第一速度之后调整电机至第二速度;以及在响应于起动发动机的请求将电机转换至第二速度时或之后通过闭合动力传动系统断开离合器起动发动机。
在降低动力传动系统速度以及以第二速度起动发动机之前通过以第一速度使动力传动系统旋转,可在为电机供应电能的电池已经降低放电限制(例如,kW)时提供在较低的温度下起动发动机的技术效果。例如,电机可能在第一较高速度下旋转以提供能够闭合动力传动系统断开离合器的工作流体压力。在达到期望的工作流体压力之后,电机转速可减小至一个速度,相比于如果发动机以较高的速度起动,发动机可在此速度通过较小的扭矩起动。因此,可以实现用于闭合动力传动系统断开离合器的期望的工作流体压力,并且发动机可在没有降低的能量存储装置放电限制被超出的情况下起动。
在另一个实施例中,动力传动系统方法包括:响应于第一发动机起动请求,调整电机转速至第一速度并且闭合动力传动系统断开离合器;以及响应于第二发动机起动请求,调整电机转速至第二速度、在达到第二速度之后调整电机的速度至第三速度并且在从第二速度转换至第三速度期间闭合动力传动系统断开离合器。
在另一个实施例中,该方法进一步包括在第一发动机起动请求期间响应于装置的温度调整电机转速至第一速度以及闭合动力传动系统断开离合器。
在另一个实施例中,该方法进一步包括在第二发动机起动请求期间响应于装置的温度调整电机转速至第二速度、在达到第二速度之后调整电机转速至第三速度以及在从第二速度转换至第三速度期间闭合动力传动系统断开离合器。
在另一个实施例中,该装置是发动机。
在另一个实施例中,该装置是能量存储装置或者电机。
在另一个实施例中,该方法进一步包括响应于第一和第二发动机起动请求在开始闭合动力传动系统断开离合器之后起动发动机。
在另一个实施例中,第二速度大于第三速度。
在另一个实施例中,电机是高压电机,并且进一步包括响应于在环境温度下的第三发动机起动请求通过低压电机起动发动机,该环境温度低于第一和第二发动机起动请求期间的环境温度。
在另一个实施例中,提供了动力传动系统。该动力传动系统包括:发动机;机械地连接至发动机的低压电机;高压电机;安置在发动机与高压电机之间的动力传动系统断开离合器;以及控制器,该控制器包括存储在非瞬态存储器中用于通过高压电机或低压电机响应于温度起动发动机的可执行指令,以及仅在高压电机起动发动机时用于响应于温度调整发动机的起动速度的进一步指令。
在另一个实施例中,发动机的起动速度是在发动机停止之后火花和燃料第一次供应至发动机的速度。
在另一个实施例中,当温度低于阈值温度时在响应于发动机起动请求达到第一速度之后高压电机以第二速度起动发动机,第一速度大于第二速度。
在另一个实施例中,当温度高于阈值温度时在发动机停止之后于发动机转速没有减小的情况下高压电机起动发动机。
在另一个实施例中,动力传动系统进一步包括响应于电池电量限制用于减小发动机的起动速度的额外的指令。
本描述可提供几个优势。特别地,该方法在较低的能量存储装置放电限制的情况期间可允许发动机被起动。进一步地,该方法可提供起动混合动力车辆的发动机的替代的方法。进一步地,该方法可减低车辆部件退化的可能性。
本文的上述优点和其他优点及特征将从单独地或者结合附图来理解的下文详细描述中变得显而易见。
应当理解的是,提供上面的简述是为了以简化的形式提供将在详细的描述中进一步描述的一系列概念。其并不意在确认要求保护的主题的关键或必要特征,其中要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。另外,要求保护的主题并不局限于解决在上面提到或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
当单独地或参照附图阅读实施方式的示例时(这里称为“具体实施方式”),将更全面地理解这里描述的优点,其中:
图1是发动机的示意图;
图2示出了车辆动力传动系统结构的一个实例;
图3示出了发动机起动顺序的一个实例;以及
图4示出了用于起动混合动力车辆的发动机的示例性方法。
具体实施方式
本实施方式涉及对混合动力车辆的发动机起动的改进。发动机可为如图1中所示的发动机或柴油机。该发动机可被包括在如图2中所示的混合动力车辆的动力传动系统中。发动机可按照如图3中所示的顺序根据如图4的方法被起动。图4中的方法提供了响应于车辆操作条件的不同发动机起动方法。
参照图1,包括多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制,多个汽缸中的一个汽缸在图1中示出。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32,其中活塞36定位在燃烧室30中并且连接于曲轴40。飞轮97和齿圈99连接于曲轴40。起动器96(例如,低压(以低于30伏操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推动小齿轮95与齿圈99接合。起动器96可以直接安装于发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中,起动器96可以选择性地通过皮带或链条向曲轴40供应扭矩。在一个示例中,当不与发动机曲轴接合时,起动器96处于基本状态。燃烧室30示出为通过相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。
燃料喷射器66示出为定位成将燃料直接喷射至汽缸30中,这是本领域技术人员所公知的直喷。可替代地,燃料可以喷射至进气口,这是本领域技术人员所公知的进气口喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66,该燃料系统包括燃料箱、燃料泵以及燃料分配管(未示出)。
此外,进气歧管44示出为与涡轮增压器压缩机162连通。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地连接至涡轮增压器压缩机162。可选择的电子节气门62调整节气门板64的位置以控制从空气进气口42到压缩机162和进气歧管44的空气流。在一个示例中,可以使用高压、双阶段燃料系统以产生较高的燃料压力。在一些示例中,节气门62和节气门板64可以定位在进气门52与进气歧管44之间,使得节气门62是端口节气门。
无分电器点火系统88响应于控制器12通过火花塞92向燃烧室30提供点火火花。宽域排气氧(UEGO)传感器126示出为连接于催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地,双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。
在一个示例中,转化器70可以包括多个催化剂块。在另一个示例中,可以使用各自具有多个催化剂块的多个排放控制装置。在一个示例中,转化器70可以是三元型催化剂。
控制器12在图1中示出为常规的微型计算机,其包括:微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如,非瞬态存储器)、随机存取存储器108、保持活跃存储器110、以及常规的数据总线。控制器12示出为除了前面论述过的那些信号之外还接收来自连接于发动机10的传感器的各种信号,这些信号包括:来自连接于冷却水套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);连接于加速踏板130的位置传感器134,用于感测由脚132施加的力;连接于制动踏板150的位置传感器,用于感测由脚152施加的力,来自连接于进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量;来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器;从传感器120进入发动机的空气质量的测量;以及来自传感器58的节气门位置的测量。还可以感测(传感器未示出)大气压力以用于由控制器12处理。在本文的优选方面,发动机位置传感器118在曲轴每转下产生预定数量的等间隔脉冲,能够由此确定发动机转速(RPM)。
在一些示例中,发动机可以连接于如图2所示的混合动力车辆中的电动马达/电池系统。另外,在一些示例中,可以使用其他发动机结构,例如柴油发动机。
在运行期间,发动机10内的每个汽缸一般经历四冲程循环:该循环包括吸气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在吸气冲程期间,通常地,排气门54关闭而进气门52打开。空气通过进气歧管44被引入到燃烧室30中,并且活塞36移动至汽缸的底部以增大燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸底部并且位于其行程结束时(例如,当燃烧室30处于其最大容积时)的位置一般被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间,进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动以压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其行程结束时并且最靠近汽缸盖(例如,当燃烧室30处于其最小容积时)的点一般被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中称为注射的过程中,燃料被引入至燃烧室。在下文中称为点火的过程中,注入的燃料被诸如火花塞92之类的已知的点火装置点燃,导致燃烧。在膨胀冲程期间,发生膨胀的气体将活塞36往回推动至BDC。曲轴40将活塞运动转化成旋转轴的旋转扭矩。最后,在排气冲程期间,排气门54打开以将燃烧过的空气-燃料混合物释放至排气歧管48,并且活塞返回至TDC。注意,以上内容仅仅作为示例示出,并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化,例如以便提供正气门重叠或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。
图2是包括动力传动系统200的车辆225的框图。图2的动力传动系统包括图1所示的发动机10。动力传动系统200可由发动机10供能。发动机10可通过图1所示的发动机起动系统起动或通过动力传动系统集成起动器/发电机(DISG)240起动。DISG240(例如,高压(高于30伏下操作)电机)也可指电机、马达和/或发电机。进一步地,发动机10的扭矩可通过扭矩致动器204(例如燃料喷射器节气门等等)调整。
发动机输出扭矩可通过双质量飞轮215传输至动力传动系统断开离合器236的输入侧。断开离合器236可电力驱动或者液压驱动。如果断开离合器236是液压驱动,则泵213向动力传动系统断开离合器236供应工作流体(例如,油)。泵213可被组合至扭矩变换器206或变速器208,并且泵213旋转以供应加压的工作流体到动力传动系统断开离合器236和离合器210至211。泵213为机械驱动,并且当轴241旋转时其旋转以使工作流体增压。泵213的出口处的压力可由压力传感器214确定。断开离合器236的下游侧被示出为机械地连接至DISG输入轴237。
DISG240可运行以提供扭矩至动力传动系统200或用以将动力传动系统扭矩转化为存储在电能存储装置275中的电能。相比于图1所示的起动器96,DISG240具有更高的输出扭矩能力。进一步的,DISG240直接地驱动动力传动系统200或直接地由动力传动系统200驱动。无皮带、齿轮或链条将DISG240连接至动力传动系统200。确切的说,DISG240以与动力传动系统200相同的速度旋转。电能存储装置275(例如,高压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。DISG240的下游侧通过轴241机械地连接至扭矩变换器206的叶轮285。DISG240的上游侧机械地连接至断开离合器236。
扭矩变换器206包括涡轮286用以输出扭矩至输入轴270。输入轴270将扭矩变换器206机械地连接至自动变速器208。扭矩变换器206还包括扭矩变换器旁通锁止离合器212(TCC)。当TCC被锁定时,扭矩被直接地从叶轮285传输至涡轮286。TCC由控制器12电力操作。可替代地,TCC可为液压锁定。在一个实例中,扭矩变换器可为变速器的一个部件。
当扭矩变换器锁止离合器212完全地脱离时,扭矩变换器206通过扭矩变换器涡轮286与扭矩变换器叶轮285之间的流体转移将发动机扭矩传输至自动变速器208,因此能够使扭矩倍增。相反地,当扭矩变换器锁止离合器212完全地接合时,发动机输出扭矩通过扭矩变换器离合器直接地传输至变速器208的输入轴(未示出)。可替代地,扭矩变换器锁止离合器212可部分地接合,因此能够使直接地传递至变速器的扭矩量得以调整。控制器12可被构造成通过响应于多种发动机操作条件或基于驾驶员的发动机操作请求调整液力变矩器锁止离合器从而由扭矩变换器212调整被传输的扭矩量。
自动变速器208包括齿轮式离合器(例如,齿轮1至6)211以及正车离合器210。齿轮式离合器211和正车离合器210可选择性地接合以推动车辆。来自自动变速器208的扭矩输出可依次传递至车轮216以通过输出轴260推动车辆。具体地,自动变速器208可在将输出驱动扭矩传递至车轮216之前响应于车辆行驶条件在输入轴270处传递输入驱动扭矩。
进一步地,通过接合车轮制动器218使得摩擦力可被施加至车轮216。在一个实例中,车轮制动器218可响应于驾驶员将其脚压在制动器踏板(未示出)上从而被接合。在其他实例中,控制器12或连接至控制器12的控制器可适用于接合车轮制动器。以同样的方式,施加至车轮216的摩擦力通过响应于驾驶员使脚从制动器踏板上释放来减小。进一步地,作为自动发动机停止程序的一部分,车辆制动器可通过控制器12给车轮216施加摩擦力。
控制器12可构造成接收来自发动机10的输入,如图1中更详细示出的,并且相应地控制发动机的扭矩输出和/或扭矩变换器、变速器、DISG、离合器,和/或制动器的操作。作为一个实例,发动机扭矩输出可通过调整点火正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充量的组合,通过控制节气门开度和/或气门正时、气门升程以及涡轮式或增压式发动机增压来控制。在柴油发动机的情况下,控制器12可通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时以及空气充量的组合来控制发动机扭矩输出。在所有的情况下,发动机控制可在逐个汽缸的基础上执行以控制发动机扭矩输出。如现有技术已知的,通过调整流至DISG的场和/或电枢绕组的电流或从DISG的场和/或电枢绕组流出的电流,控制器12还可控制来自DISG的扭矩输出以及电能生产。
当满足怠速停止条件时,控制器12可通过切断到发动机的燃料和火花开始发动机停止。然而,在一些实例中发动机可继续旋转。进一步地,为了在变速器中保持扭矩量,控制器12可使变速器208的旋转元件接地(ground)至变速器的箱体259并且因此接至车辆的框架。当满足发动机重启条件和/或车辆驾驶员想要发动车辆时,控制器12可通过起动发动机10以及恢复汽缸燃烧使发动机10重新起动。
因此,图1和图2中的系统提供了用于动力传动系统的系统,包括:发动机;机械地连接至发动机的低压电机;高压电机;安置在发动机和高压电机之间的动力传动系统断开离合器;以及控制器,该控制器包括存储在非瞬态存储器中用于通过高压电机或低压电机响应于温度起动发动机的可执行指令,以及仅在高压电机起动发动机时用于响应于温度调整发动机的起动速度的进一步指令。动力传动系统包括其中发动机的起动速度是在发动机停止之后火花和燃料第一次供应至发动机的发动机速度。动力传动系统包括其中当温度低于阈值温度时在响应于发动机起动请求达到第一速度之后高压电机以第二速度起动发动机,第一速度大于第二速度。动力传动系统包括其中当温度高于阈值温度时在发动机停止之后于发动机转速没有减小的情况下高压电机起动发动机。动力传动系统进一步包括响应于电池电量限制用于减小发动机的起动速度的额外的指令。
现参照图3,示出了对于混合动力车辆在寒冷操作条件下的示例性发动机起动顺序。图3的顺序可由图1和图2的系统提供并执行图4的方法。
由图3顶端的第一图是高压电机转速(DISG)和发动机转速随时间变化的图。高压电机转速和发动机转速在Y轴箭头方向上增大。高压电机转速由实线迹线302表示。发动机转速由虚线304表示。X轴代表时间并且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。
由图3顶端的第二图是动力传动系统断开离合器压力随时间变化的图。动力传动系统断开离合器关闭力可替换动力传动系统断开离合器压力。Y轴代表动力传动系统断开离合器压力并且该压力在Y轴箭头方向上增大。当断开离合器压力迹线接近Y轴箭头时动力传动系统断开离合器闭合并且当动力传动系统断开压力迹线接近X轴时动力传动系统断开离合器开启。X轴代表时间并且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。
由图3顶端的第三图是高压能量源(例如,电池)释放的电量随时间变化的图。Y轴代表高压能量源释放的电量并且释放的电量在Y轴箭头方向上增加。在X轴下方释放的电量为负。X轴代表时间并且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。
由图3顶端的第四图是发动机扭矩和高压电机扭矩随时间变化的图。Y轴代表扭矩并且扭矩在Y轴箭头方向上增加。高压电机扭矩由实线迹线306表示并且发动机扭矩由虚线308表示。X轴代表时间并且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。
由图3顶端的第五图是发动机起动请求随时间变化的图。当迹线接近Y轴箭头处于较高的水平时发动机起动请求被提出。当迹线接近X轴处于较低的水平时发动机起动请求未被提出。X轴代表时间并且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。
在时间T0处时,DISG转速和发动机转速为零表明车辆是停止的。动力传动系统断开离合器处于开启状态,以允许DISG独立地和/或在未旋转发动机情况下旋转。高压电池释放的电量也为零表明高压电池没有在放电。DISG扭矩和发动机扭矩也为零。发动机起动请求没有被提出。
在时间T1处时,发动机起动请求响应于驾驶员或控制器请求被提出。发动机和DISG温度处于低水平(未示出)并且高压电池释放的电量也可能是低的。然而,DISG扭矩和电流可在这些情况期间提升,即,当由于增加的发动机摩擦力、油粘度以及电池操作特性使发动机旋转时。DISG转速增加至第一速度并且断开离合器保持开启。发动机转速保持在零。DISG使泵213旋转,其供应加压的工作流体至动力传动系统断开离合器236。高压电池释放的电量随着DISG转速的增加以及DISG扭矩的增加而增加。因为动力传动系统断开离合器是开启的,所以发动机扭矩保持在零。
在时间T2处时,DISG转速减少至第二速度并且动力传动系统断开离合器压力开始增加以闭合动力传动系统断开离合器使得扭矩可从DISG传输至停止的发动机。在DISG达到第一速度已经过去预定的时间量之后,DISG转速可减少至第二速度。可替代地,DISG转速可响应于泵213出口处的工作流体压力达到阈值压力而减少至第二速度。阈值压力可以是足以闭合动力传动系统断开离合器的压力。与如果DISG以第一速度使发动机旋转相比,将DISG转速减小至第二速度可减小DISG需要的使发动机旋转的扭矩量。进一步地,根据第一和第二速度以及DISG输出扭矩特性,与第一速度相比DISG在第二速度可具有额外的扭矩能力。高压电池释放的电量随着DISG扭矩的增大而增加以在动力传动系统断开离合器闭合时保持DISG转速处于第二速度。响应于动力传动系统断开离合器的闭合在发动机开始旋转时,发动机扭矩在负方向增加。发动机起动请求保持被提出。
在时间T3处时,动力传动系统断开离合器完全地闭合并且DISG转速达到第二速度。当发动机以第二速度旋转时高压电池释放的电量趋平至定值。DISG扭矩也趋平至定扭矩,使得开始在第二速度起动发动机以及使扭矩变换器叶轮旋转。火花和燃料(未示出)被供应至发动机使得发动机可被起动。发动机起动请求保持被提出。
在时间T4处时,发动机开始燃烧空气-燃料混合物并且发动机开始使DISG加速。DISG扭矩减少并且其朝向负扭矩移动。当DISG的输出扭矩响应于发动机加速减少时高压电池放电也开始减少。动力传动系统断开离合器保持锁定并且发动机扭矩在正方向上增大。发动机起动请求保持被提出。
以这种方式,可能首先使动力传动系统以一个速度旋转,在此速度中用于闭合动力传动系统断开离合器的期望的工作流体压力通过由动力传动系统机械地驱动的泵提供。进一步地,动力传动系统速度然后可减小至一个速度,在此速度中,发动机摩擦力可减小和/或DISG输出扭矩可增大以使DISG可具有充足的扭矩使发动机在较低的环境温度下旋转。因此,工作流体压力可增大并且发动机摩擦力可被保留在较低值以改善在较低的环境温度下发动机起动的可能性。
现参照图4,用于起动混合动力车辆的发动机的方法被示出。图4的方法可提供图3所示的操作顺序。此外,图4的方法可作为存储在非瞬态存储器中的可执行指令包括在图1和图2的系统中。
在402处,方法400判断是否存在发动机起动请求。发动机起动请求可由驾驶员或控制器发出。驾驶员可通过转动钥匙或者操作按钮发起发动机起动请求。控制器可通过改变存储器中的变量的状态或输出的状态发起发动机起动请求。如果方法400判断存在发动机起动请求,那么回答为是并且方法400进行至404。否则,方法400进行至退出。
在404处,方法400判断温度是否低于阈值温度。在一个实例中,该温度是发动机温度。在另一个实例中,该温度是DISG温度。在又一个实例中,该温度是能量存储装置温度。在又一个实例中,方法400可从一组(不限于DISG、电池、发动机、环境空气以及油)装置中选择最低的温度作为用于与阈值温度比较的基准。如果方法400判断该温度低于阈值温度,则回答为是并且方法400进行至406。否则,回答为否并且方法400进入410。
在406处,方法400通过低压电机或起动器电机96起动发动机。起动器电机由低压电池(例如,低于30伏)供给电量。低压电机可使发动机在低于300RPM的转速下旋转。低压起动器可从不同于高压能量存储装置的电源供应电力。因此,在一些操作条件期间(例如当减少的电池放电限制生效时),低压起动器能够产生比DISG更大的扭矩。在开始起动发动机之后方法400进行至408。
在408处,当发动机通过低压起动器起动(例如,旋转)时,方法400提供火花和燃料以起动发动机。在发动机起动期间低压起动器可使发动机以不同于DISG使发动机旋转的速度的转速旋转。在发动机起动之后方法400进行至退出。
在410处,方法400判断电池放电电量限制是否低于阈值。电池放电电量限制可随电池温度、电池荷电状态(SOC)以及其他条件改变。如果方法400判断高压电池放电电量限制低于阈值,则回答为是并且方法400进行至420。否则,回答为否并且方法400进行至412。
在412处,方法400调整DISG至第一速度。第一速度可为泵213在预定的时间量内提供充足的压力以闭合动力传动系统断开离合器(例如,300RPM)的速度。在DISG被调整至第一速度之后方法400进行至414。
在414处,方法400开始闭合动力传动系统断开离合器。动力传动系统断开离合器可通过允许工作流体从泵213到达动力传动系统断开离合器来闭合。在动力传动系统断开离合器开始闭合之后方法400进行至416。
在416处,方法400通过由DISG使发动机旋转以及通过供应火花和燃料至发动机来起动发动机。一旦发动机位置被确定则火花和燃料就被供应至发动机。在通过使发动机以单一起动速度旋转来起动发动机之后,方法400进行至退出。
在420处,方法400调整DISG转速至第二速度。在一个实例中,DISG转速可被调整至泵213在预定的时间量内提供充足的压力以闭合动力传动系统断开离合器(例如,300RPM)的速度。第二速度可不同于在412处所描述的第一速度。进一步地,第二速度可基于车辆运行条件被调整或校准至不同的水平。在DISG转速被调整至第一速度之后方法400进行至422。
在422处,方法400判断是否已满足选定的条件。在一个实例中,选定条件可以是DISG达到第一速度的时间的阈值时间。在另一个实例中,选定条件可以是泵213的出口压力已经达到阈值压力。如果方法400判断一个或多个选定条件已经满足,则回答为是并且方法400进行至424。否则,回答为否并且方法400返回至422。
在424处,方法400降低DISG至第三速度。在一个实例中,第三速度是发动机摩擦力小于阈值并且发动机转速大于阈值速度的速度。第三速度也小于第二速度,并且第三速度可基于操作条件被校准或调整至不同的速度。在DISG转速开始被调整至第三速度之后方法400进行至426。
在426处,方法400开始闭合动力传动系统断开离合器。动力传动系统断开离合器可通过供应工作流体至动力传动系统断开离合器来闭合。在动力传动系统断开离合器开始闭合之后方法400进行至428。
在428处,方法400在DISG转速处于第三速度时通过DISG起动发动机。发动机通过供应火花和燃料至发动机起动。当发动机被起动时动力传动系统断开离合器从DISG传输扭矩至发动机。在发动机从起动速度上升之后发动机转速跃至怠速速度。在发动机被起动之后方法400进行至退出。
以这种方式,混合动力车辆的发动机可响应于车辆运行条件通过不同的电机起动。进一步地,在发动机起动过程期间电机的转速可在两个或多个大致地恒定的速度之间变化。通过在发动机起动期间以不同速度操作动力传动系统,使得即使在电池放电限制降低时也可能起动发动机。
因此,图4的方法提供了动力传动系统的方法,包括:响应于起动发动机的请求调整电机至第一速度;在达到第一速度之后响应于起动发动机的请求调整电机至第二速度;以及在响应于起动发动机的请求将电机转换至第二速度的同时或之后通过闭合动力传动系统断开离合器起动发动机。该方法包括当电机被调整至第一速度时发动机处于静止状态。该方法包括电机进一步响应于泵的出口压力被调整至第二速度。该方法包括电机进一步响应于从达到第一速度的预定的时间量被调整至第二速度。
在一些实例中,该方法包括第一速度大于第二速度。该方法还包括其中所述的在转换电机至第二速度时闭合动力传动系统断开离合器包括:在电机达到第二速度之后关闭动力传动系统断开离合器。该方法进一步包括在发动机被起动之后调整发动机转速至期望的怠速。
图4的方法还提供动力传动系统的方法,包括:响应于第一发动机起动请求,调整电机转速至第一速度并且闭合动力传动系统断开离合器;以及响应于第二发动机起动请求,调整电机转速至第二速度、在达到第二速度之后调整电机转速至第三速度以及在从第二速度转换至第三速度期间闭合动力传动系统断开离合器。该方法进一步包括调整电机转速至第一速度以及在第一发动机起动请求期间响应于装置的温度闭合动力传动系统断开离合器。
在一些实例中,该方法进一步包括调整电机转速至第二速度、在达到第二速度之后调整电机转速至第三速度以及在第二发动机起动请求期间响应于装置的温度于从第二速度转换至第三速度期间闭合动力传动系统断开离合器。该方法还包括此装置是发动机。该方法包括此装置是能量存储装置或电机。该方法进一步包括在响应于第一和第二发动机起动请求开始闭合动力传动系统断开离合器之后起动发动机。该方法包括第二速度大于第三速度。该方法包括电机是高压电机,并且进一步包括在环境温度低于在第一和第二发动机起动请求期间的环境温度的情况下响应于第三发动机起动请求通过低压电机起动发动机。
本领域普通技术人员应当理解,图4所述方法可表示一个或多个任意数量的处理策略,例如事件驱动、中断驱动、多任务、多种思路等。此外,所示不同步骤或者功能可以如所示顺序执行、并行执行或者以一些步骤被省略而执行。类似地,处理的顺序并不是必需以实现本文所描述的目的、特征和优点为必须的,而是被提供用于简化本文的所示和描述。即使没有明确说明,但是本领域普通技术人员应当知道,根据采用的特定方案,一个或多个所示步骤或功能可以重复执行。此外,所述行为、操作、方法和/或功能可以图形地表示编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码。
在此总结说明。本领域技术人员在阅读说明之后会想到很多替代和改型而不偏离本说明的主旨和范围。例如,以天然气、汽油、柴油或替代燃料结构运行的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机能够使用本发明来获利。

Claims (10)

1.一种动力传动系统方法,包括:
响应于起动发动机的请求调整电机至第一速度;
响应于起动所述发动机的所述请求在达到所述第一速度之后调整所述电机至第二速度;
响应于起动所述发动机的所述请求在将所述电机转换至所述第二速度时或之后通过闭合动力传动系统断开离合器起动发动机。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述电机调整至所述第一速度时所述发动机处于静止状态。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电机进一步响应于泵的出口压力调整至所述第二速度。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电机进一步响应于从达到所述第一速度的预定的时间量调整至所述第二速度。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一速度大于所述第二速度。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述电机转换至所述第二速度时闭合所述动力传动系统断开离合器包括在所述电机达到所述第二速度之后闭合所述动力传动系统断开离合器。
7.根据权利要求1所述的方法,进一步包括在所述发动机被起动之后调整发动机转速至期望的怠速。
8.一种动力传动系统方法,包括:
响应于第一发动机起动请求,调整电机转速至第一速度并且闭合动力传动系统断开离合器;以及
响应于第二发动机起动请求,调整所述电机转速至第二速度、在达到所述第二速度之后调整所述电机转速至第三速度以及在从所述第二速度转换至所述第三速度期间闭合所述动力传动系统断开离合器。
9.根据权利要求8所述的方法,进一步包括在所述第一发动机起动请求期间响应于装置的温度调整电机转速至所述第一速度并且闭合所述动力传动系统断开离合器。
10.根据权利要求9所述的方法,进一步包括在所述第二发动机起动请求期间响应于所述装置的温度调整所述电机转速至所述第二速度、在到达所述第二速度之后调整所述电机转速至第三速度以及在从所述第二速度转换至所述第三速度期间闭合所述动力传动系统断开离合器。
CN201510461467.0A 2014-07-31 2015-07-30 用于起动混合动力车辆的发动机的方法和系统 Active CN105292107B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/448,917 2014-07-31
US14/448,917 US9463790B2 (en) 2014-07-31 2014-07-31 Methods and system for starting an engine of a hybrid vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105292107A true CN105292107A (zh) 2016-02-03
CN105292107B CN105292107B (zh) 2019-08-16

Family

ID=55079678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510461467.0A Active CN105292107B (zh) 2014-07-31 2015-07-30 用于起动混合动力车辆的发动机的方法和系统

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9463790B2 (zh)
CN (1) CN105292107B (zh)
DE (1) DE102015111791A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108238035A (zh) * 2016-12-27 2018-07-03 沃尔沃汽车公司 用于启动混合动力车辆的内燃机的方法和系统及相应车辆
CN111002971A (zh) * 2019-12-30 2020-04-14 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种混合动力车型发动机启动离合器扭矩控制方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2523080A (en) * 2014-02-12 2015-08-19 Ford Global Tech Llc An apparatus and method for starting an engine
JP6040950B2 (ja) * 2014-03-18 2016-12-07 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびその制御方法
US11506719B2 (en) * 2019-08-26 2022-11-22 Ford Global Technologies, Llc Vehicle battery monitoring method and assembly
US11661914B2 (en) * 2021-06-07 2023-05-30 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for starting an engine
JP2023163344A (ja) * 2022-04-28 2023-11-10 マツダ株式会社 ハイブリッド車両の制御方法及び制御システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1944134A (zh) * 2005-10-06 2007-04-11 日产自动车株式会社 混合动力车辆的发动机启动控制装置
JP2007170664A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg エンジン回転数、エンジントルクおよびトルクコンバータ出力を制御するための方法およびシステム
CN101077709A (zh) * 2006-05-24 2007-11-28 日产自动车株式会社 混合动力车辆的发动机起动控制装置及其起动控制方法
US20110118078A1 (en) * 2009-11-13 2011-05-19 Ford Global Technologies, Llc Vehicle And Method For Controlling Engine Start In A Vehicle
US20130297105A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Ford Global Technologies, Llc Engine start for a hybrid electric vehicle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6688411B2 (en) 2001-11-09 2004-02-10 Ford Global Technologies, Llc Hybrid electric vehicle and a method for operating a hybrid electric vehicle
DE102010041631B4 (de) * 2010-09-29 2016-12-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeugantrieb mit mindestens zwei Startsystemen
US9115682B2 (en) 2012-05-04 2015-08-25 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for operating a driveline disconnect clutch
US9458811B2 (en) * 2013-10-18 2016-10-04 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle engine start

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1944134A (zh) * 2005-10-06 2007-04-11 日产自动车株式会社 混合动力车辆的发动机启动控制装置
JP2007170664A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg エンジン回転数、エンジントルクおよびトルクコンバータ出力を制御するための方法およびシステム
CN101077709A (zh) * 2006-05-24 2007-11-28 日产自动车株式会社 混合动力车辆的发动机起动控制装置及其起动控制方法
US20110118078A1 (en) * 2009-11-13 2011-05-19 Ford Global Technologies, Llc Vehicle And Method For Controlling Engine Start In A Vehicle
US20130297105A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Ford Global Technologies, Llc Engine start for a hybrid electric vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108238035A (zh) * 2016-12-27 2018-07-03 沃尔沃汽车公司 用于启动混合动力车辆的内燃机的方法和系统及相应车辆
CN108238035B (zh) * 2016-12-27 2021-06-08 沃尔沃汽车公司 用于启动混合动力车辆的内燃机的方法和系统及相应车辆
CN111002971A (zh) * 2019-12-30 2020-04-14 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种混合动力车型发动机启动离合器扭矩控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160031434A1 (en) 2016-02-04
US9764733B2 (en) 2017-09-19
CN105292107B (zh) 2019-08-16
US9463790B2 (en) 2016-10-11
DE102015111791A1 (de) 2016-02-04
US20160368486A1 (en) 2016-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9321457B2 (en) Methods and systems for operating a driveline disconnect clutch
CN105292107A (zh) 用于起动混合动力车辆的发动机的方法和系统
CN106627567B (zh) 用于启动发动机的方法和系统
CN105313886B (zh) 用于当爬行时在控制模式之间转换的方法和系统
CN105270162A (zh) 用于改进混合动力车辆冷却的方法和系统
CN105313670A (zh) 用于应用传动系分离离合器的方法和系统
CN104369733A (zh) 用于转矩控制的方法和系统
US9169791B2 (en) Engine-load management to reduce particulate emissions
CN103818376A (zh) 停止发动机的方法和系统
CN104819060A (zh) 用于改善发动机启动的系统和方法
CN103863327A (zh) 用于改进混合动力车辆换档的方法和系统
US9791040B2 (en) Methods and system for operating a vehicle transmission
CN104514660B (zh) 用于选择性发动机启动的方法和系统
US9403523B2 (en) Methods and systems for adjusting hybrid vehicle efficiency
CN104373239A (zh) 控制催化剂温度的方法和系统
CN105313887A (zh) 用于改善混合动力车辆变速器换档的方法和系统
CN104325975A (zh) 一种用于重新启动发动机的方法及系统
CN105398446A (zh) 启动混合动力车辆的方法和系统
CN105216786A (zh) 用于改进混合动力车辆换档的方法和系统
CN104943680A (zh) 用于运转液力变矩器离合器的系统和方法
CN105383481A (zh) 用于改善混合动力车辆启动的方法和系统
CN111071234A (zh) 用于操作车辆传动系的方法和系统
CN105383484B (zh) 发动混合动力车辆的方法和系统
US10876511B2 (en) Methods and system for automatically stopping an engine
CN110778435A (zh) 用于针对起动来定位发动机的方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant