CN105383481B - 用于改善混合动力车辆启动的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于改善停止的混合动力车辆的启动的系统和方法。该系统和方法调节电机的速度从而减少驾驶员要求扭矩的增加与在车轮处所产生的扭矩之间的滞后。在一个示例中，在驾驶员要求扭矩并不是最大水平的选择情况中，电机扭矩被调节至最大的电机扭矩以改善车辆启动。

Description

用于改善混合动力车辆启动的方法和系统
技术领域
本说明涉及一种在混合动力车辆中的发动机和电机已经停止转动之后用于由静止状态来启动混合动力车辆的方法和系统。该方法可特别用于包括扭矩变换器和自动变速器的混合动力车辆。
背景技术
与非混合动力车辆相比，混合动力车辆可包括电机和发动机从而提供改善的燃料经济性。电机可辅助发动机或者与发动机分离地操作来推动车辆。通过使发动机停止转动且单独地经由电机来推动车辆可增加车辆的碳氢化合物的燃料经济性。另外，在某些情况下，诸如当混合动力车辆停止时，可期望使电机停止转动来节省电能。因此，当发动机和电机两者均停止时可具有选择的情况来节省电能。然而，使电机和发动机停止还使扭矩变换器叶轮停止转动，这会增加驾驶员要求扭矩的增加与在车轮处产生显著扭矩之间的滞后时间。因此，期望提供响应于驾驶员要求扭矩的增加而降低的延迟同时还允许电机停止从而达到能量保存的目的。
发明内容
本文的发明人已经认识到上述提及的缺陷并且已经研发了动力传动系统的方法，该方法包括：经由动力传动系统集成起动器/发电机(DISG)，在DISG转动响应于大于第一阈值且小于第二阈值的驾驶员要求扭矩而停止的情况下将扭矩施加至扭矩变换器叶轮，该扭矩大于驾驶员要求扭矩至少百分之三十。
通过将大于驾驶员要求基准扭矩的扭矩供给至扭矩变换器叶轮，可提供降低驾驶员要求扭矩的增加与车轮扭矩的增加之间的延迟的技术结果。进一步地，在电机达到扭矩变换器流体力转换速度之后，基于补偿的扭矩调节电机或马达的速度，使得车轮扭矩在变速器泵输出压力增加时平稳地增加。通过这种方式，扭矩变换器叶轮速度可快速加速至一定速度，在该速度处变速器泵输出压力增加并且扭矩向至扭矩变换器涡轮的转换开始。在达到扭矩变换器流体力转换速度之后，可调节扭矩变换器叶轮速度以在扭矩变换器涡轮处提供与驾驶员要求扭矩相关的扭矩。因此，通过降低扭矩延迟可改善踩加速器踏板(tip-in)(例如，增加加速踏板位置)的响应，使得驾驶员要求扭矩可尽快地施加至车辆车轮。
在另一个实施例中，动力传动系统方法包括：经由动力传动系统集成起动器/发电机(DISG)，在DISG转动响应于大于第一阈值且小于第二阈值的驾驶员要求扭矩而停止的情况下将第一扭矩施加至扭矩变换器叶轮，第一扭矩大于驾驶员要求基准扭矩至少百分之三十；以及在DISG正在转动且车辆中的DISG操作响应于大于第一阈值且小于第二阈值的驾驶员要求扭矩而停止时，将第二扭矩经由DISG施加至扭矩变换器叶轮，第二扭矩基本上等于驾驶员要求基准扭矩。
在另一个实施例中，当车辆中的DISG操作停止时，DISG速度处于或小于基准发动机怠速。
在另一个实施例中，第一阈值大于最大驾驶员要求扭矩百分之五。
在另一个实施例中，该方法进一步包括在施加第一扭矩时响应于驾驶员要求扭矩超过第一阈值而施加最大DISG扭矩。
在另一个实施例中，该方法进一步包括在DISG转动响应于驾驶员选择经济模式而停止的情况下，使DISG扭矩降低至小于第一扭矩，该扭矩大于驾驶员要求扭矩至少百分之三十。
在另一个实施例中，提供一种动力传动系统。该动力传动系统包括：发动机；电机；自动变速器；定位在自动变速器与电机之间的扭矩变换器；控制器，其包括存储在非瞬态存储器中的可执行指令，用于在电机转动响应于小于电机最大扭矩的驾驶员要求扭矩停止的情况下，将电机的最大扭矩施加至扭矩变换器叶轮。
在另一个实施例中，动力传动系统进一步包括额外指令，用于在电机转动响应于驾驶员选择经济模式停止的情况下，降低电机扭矩至小于电机最大扭矩。
在另一个实施例中，动力传动系统进一步包括额外的指令，用于响应于扭矩变换器叶轮达到流体力转换速度而降低电机的最大扭矩。
在另一个实施例中，动力传动系统进一步包括额外的指令，用于通过在扭矩变换器涡轮处将电机速度调节至提供驾驶员要求扭矩的速度而将驾驶员要求扭矩施加至扭矩变换器涡轮。
在另一个实施例中，动力传动系统进一步包括在电机转动响应于经济模式的选择停止的情况下降低应用至扭矩变换器叶轮的扭矩。
在另一个实施例中，动力传动系统进一步包括额外的指令，用于在车辆的电机操作被停止且电机在转动时，响应于驾驶员要求扭矩的增加将驾驶员要求扭矩施加至扭矩变换器叶轮。
本说明可提供多个益处。具体地，该方法可降低在动力传动系统中的车轮扭矩产生的滞后。进一步地，该方法可允许驾驶员要求扭矩更紧密的跟随。更进一步地，该方法可允许车辆在车辆电机已经停止转动之后更好地执行以节省电能。
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
当单独参考或结合附图时，通过阅读本文称为“具体实施方式”的实施例的示例，将更加充分地理解本文所描述的益处，其中：
图1为发动机的示意图；
图2示出了示例性车辆动力传动系统结构；
图3和图4示出了示例性车辆启动顺序；以及
图5示出了用于改善混合动力车辆启动的示例性方法。
具体实施方式
本说明书涉及改善由停止状态的车辆的启动。混合动力车辆可包括如在图1中所示出的发动机。另外，发动机可包括在如在图2中所示出的混合动力车辆的动力传动系统中。车辆可如在图3和图4的顺序中所示出的由停止状态启动。车辆可包括控制器，该控制器包括根据图5的方法的指令。
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(例如，1至10)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的系统提供了动力传动系统，其包括：发动机；电机；自动变速器；定位在自动变速器与电机之间的扭矩变换器；控制器，其包括存储在非瞬态存储器中的可执行指令，用于在电机转动响应于小于电机最大扭矩的驾驶员要求扭矩停止的情况下，将电机的最大扭矩施加至扭矩变换器叶轮。动力传动系统进一步包括额外指令，用于在电机转动响应于驾驶员选择经济模式停止的情况下，降低电机扭矩至小于电机最大扭矩。
在一些示例中，动力传动系统进一步包括额外的指令，用于响应于扭矩变换器叶轮达到流体力转换速度降低电机的最大扭矩。动力传动系统进一步包括额外的指令，用于通过在扭矩变换器涡轮处将电机速度调节至提供驾驶员要求扭矩的速度而将驾驶员要求扭矩施加至扭矩变换器涡轮。动力传动系统进一步包括在电机转动响应于经济模式的选择停止的情况下降低应用至扭矩变换器叶轮的扭矩。动力传动系统进一步包括额外的指令，用于在车辆的电机操作被停止且电机在转动时，响应于驾驶员要求扭矩的增加将驾驶员要求扭矩施加至扭矩变换器叶轮。
现参照图3，示出了用于常规内燃发动机的动力系统的车辆启动顺序以及用于未补偿的混合动力车辆的车辆启动顺序。
由图3顶部的第一个图形为用于常规的动力系统(例如，内燃发动机和扭矩变换器，不存在电机)的扭矩变换器叶轮速度、叶轮扭矩、涡轮速度以及涡轮扭矩与时间的曲线。Y轴线箭头指示扭矩变换器叶轮速度和扭矩增加的方向。Y轴线箭头还指示扭矩变换器涡轮速度和扭矩增加的方向。X轴线表示时间且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。迹线302表示扭矩变换器涡轮扭矩。迹线304表示扭矩变换器叶轮速度。迹线306表示扭矩变换器叶轮扭矩。迹线308表示扭矩变换器涡轮速度。
由图3顶部的第二个图形为用于未补偿的混合动力车辆的动力系统的扭矩变换器叶轮速度、叶轮扭矩、涡轮速度以及涡轮扭矩与时间的曲线。Y轴线箭头指示扭矩变换器叶轮速度和扭矩增加的方向。Y轴线箭头还指示扭矩变换器涡轮速度和扭矩增加的方向。X轴线表示时间且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。在这个示例中，未补偿的混合动力车辆的动力系统的扭矩变换器叶轮扭矩轮廓与用于常规的动力系统的扭矩变换器叶轮的轮廓相同。迹线310表示扭矩变换器涡轮扭矩。迹线312表示扭矩变换器叶轮速度。迹线314表示扭矩变换器叶轮扭矩。迹线316表示扭矩变换器涡轮速度。
在时间T0处，常规的动力系统的内燃发动机在怠速下操作。因此，用于常规的动力系统的扭矩变换器叶轮速度和扭矩变换器叶轮扭矩为非零且被提升。用于常规的动力系统的扭矩变换器涡轮扭矩也为非零且被提升。用于常规的动力系统的扭矩变换器涡轮速度基本上为零。
混合动力车辆的发动机和电机处于零速度以节约燃料和电量。因此，用于混合动力系统的扭矩变换器叶轮速度和扭矩变换器叶轮扭矩为零。另外，用于混合动力系统的扭矩变换器涡轮速度和扭矩变换器涡轮扭矩也为零。
在时间T1处，响应于驾驶员要求扭矩(未示出)的增加，扭矩被施加至常规的动力系统的扭矩变换器叶轮和混合动力系统的扭矩变换器叶轮两者。用于常规的动力系统的扭矩变换器叶轮速度、叶轮扭矩以及涡轮扭矩几乎瞬间开始增加。用于常规的动力系统的扭矩变换器涡轮速度并未开始移动。另一方面，用于混合动力系统的扭矩变换器叶轮速度和扭矩在短延迟后开始增加。由于在扭矩变换器叶轮速度小于扭矩变换器流体力转换速度时扭矩变换器转换较小的扭矩，因此用于混合动力系统的扭矩变换器涡轮扭矩被进一步延迟。
在时间T2处，用于混合动力系统的扭矩变换器涡轮扭矩开始增加。用于混合动力系统的扭矩变换器叶轮速度和扭矩已从零速度增加且继续上升。由于未出现足够的涡轮扭矩以使用于混合动力系统的扭矩变换器涡轮转动，因此用于混合动力系统的扭矩变换器涡轮速度保持为零。
对于常规的动力系统，用于扭矩变换器叶轮扭矩和速度的上升率开始降低。用于常规的动力系统的扭矩变换器涡轮扭矩的上升率也开始降低，然而常规的动力系统的扭矩变换器涡轮速度开始增加。
在时间T3处，用于混合动力系统的扭矩变换器涡轮速度开始增加。对于混合动力系统，用于扭矩变换器叶轮速度和扭矩的上升率开始降低。响应于扭矩变换器涡轮扭矩的增加，用于混合动力系统的扭矩变换器涡轮速度开始增加。
用于常规的动力系统的扭矩变换器涡轮扭矩和速度趋于平稳。扭矩变换器涡轮扭矩还继续上升。
在时间T1与时间T3之间的时间为用于混合动力系统的扭矩延迟时间。在这个示例中，扭矩延迟时间由驾驶员增加驾驶员要求扭矩直到混合动力系统的扭矩变换器涡轮速度开始增加的时间来测量。延迟时间由使得DISG从零速度加速至一定速度引起，该一定速度为扭矩变换器开始将扭矩从扭矩变换器叶轮转换至扭矩变换器涡轮的速度。
现参照图4，示出了用于常规的内燃发动机的动力系统的车辆启动顺序，以及用于补偿的混合动力车辆的车辆启动顺序。用于常规的动力系统的车辆启动顺序与在图3中所示出的相同。
由图4顶部的第一个图形为用于常规的动力系统(例如，内燃发动机和扭矩变换器，不存在电机)的扭矩变换器叶轮速度、叶轮扭矩、涡轮速度以及涡轮扭矩与时间的曲线图。Y轴线箭头指示扭矩变换器叶轮速度和扭矩增加的方向。Y轴线箭头还指示扭矩变换器涡轮速度和扭矩增加的方向。X轴线表示时间且时间从图4的左侧向图4的右侧增加。迹线402表示扭矩变换器涡轮扭矩。迹线404表示扭矩变换器叶轮速度。迹线406表示扭矩变换器叶轮扭矩。迹线408表示扭矩变换器涡轮速度。
由图4顶部的第二个图形为用于补偿的混合动力车辆的动力系统的扭矩变换器叶轮速度、叶轮扭矩、涡轮速度以及涡轮扭矩与时间的曲线图。Y轴线箭头指示扭矩变换器叶轮速度和扭矩增加的方向。Y轴线箭头还指示扭矩变换器涡轮速度和扭矩增加的方向。X轴线表示时间且时间从图4的左侧向图4的右侧增加。迹线410表示扭矩变换器涡轮扭矩。迹线412表示扭矩变换器叶轮速度。迹线414表示扭矩变换器叶轮扭矩。迹线416表示扭矩变换器涡轮速度。
在时间T10处，常规的动力系统的内燃发动机在怠速下操作。因此，用于常规的动力系统的扭矩变换器叶轮速度和扭矩变换器叶轮扭矩为非零且被提升。用于常规的动力系统的扭矩变换器涡轮扭矩也为非零且被提升。用于常规的动力系统的扭矩变换器涡轮速度基本上为零。
补偿的混合动力车辆的发动机和电机为零速度以节约燃料和电量。因此，对于补偿的混合动力系统，扭矩变换器叶轮速度和扭矩变换器叶轮扭矩为零。另外，用于补偿的混合动力系统的扭矩变换器涡轮速度和扭矩变换器涡轮扭矩也为零。
在时间T11处，响应于驾驶员要求扭矩(未示出)，扭矩被施加至常规的动力系统的扭矩变换器叶轮和补偿的混合动力系统的扭矩变换器叶轮。响应于驾驶员要求扭矩的增加，满的或最大的DISG扭矩被施加至补偿的混合动力系统的扭矩变换器叶轮。因此，补偿的混合动力系统叶轮扭矩比在图3中所示出的未补偿的混合动力系统的叶轮扭矩更快地增加。用于常规的动力系统的扭矩变换器叶轮速度、叶轮扭矩以及涡轮扭矩几乎瞬间开始增加。用于常规的动力系统的扭矩变换器涡轮速度并未开始移动。用于补偿的混合动力系统的扭矩变换器叶轮速度还以比在图3中示出的用于未补偿的混合动力系统的扭矩变换器叶轮速度更快的比率增加。用于补偿的混合动力系统的扭矩变换器涡轮速度保持为零。
在时间T12处，用于补偿的混合动力系统的扭矩变换器涡轮扭矩开始增加。用于补偿的混合动力系统的扭矩变换器叶轮速度继续上升。用于补偿的混合动力系统的扭矩变换器叶轮扭矩已经到达峰值并且开始下滑。由于不存在足够的涡轮扭矩以使用于混合动力系统的扭矩变换器涡轮转动，因此用于补偿的混合动力系统的扭矩变换器涡轮速度保持为零。
对于常规的动力系统，用于扭矩变换器叶轮扭矩和速度的上升率开始下降。用于常规的动力系统的扭矩变换器涡轮扭矩的上升率也开始下降，并且常规的动力系统的扭矩变换器涡轮速度保持为零。
在时间T13处，用于补偿的混合动力系统的扭矩变换器涡轮速度开始增加。对于补偿的混合动力系统，用于扭矩变换器叶轮速度的上升率趋于平稳并且扭矩变换器叶轮扭矩也趋于平稳。响应于扭矩变换器涡轮扭矩的增加，用于补偿的混合动力系统的扭矩变换器涡轮速度开始增加。
用于常规的动力系统的扭矩变换器涡轮速度开始增加，并且用于常规的动力系统的扭矩变换器涡轮扭矩趋于平稳。用于常规的动力系统的扭矩变换器叶轮扭矩和扭矩变换器叶轮速度也趋于平稳。
对于补偿的混合动力系统，在时间T11与时间T13之间的时间为扭矩延迟时间。与未补偿的混合动力系统的扭矩延迟时间相比，该扭矩延迟时间得以明显地降低。因此，通过响应于驾驶员要求扭矩的增加将满的扭矩施加至DISG，可改善从零速度响应的混合动力系统的响应。
现参照图5，示出了用于改善混合动力车辆的启动的方法。图5的方法可提供图4中所示出的操作顺序。另外，图5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。
在步骤502中，方法500判断是否车辆停止且应用车辆制动器。当车辆速度为零时可判断出车辆停止以及响应于制动踏板位置传感器的输出可判断应用了车辆制动器。如果方法500判断出车辆停止且应用了制动踏板，答案为是且方法500进行至步骤504。否则，答案为否且方法500进行至步骤503。在其他示例中，在方法500进行至步骤504之前，可要求额外的或较少的条件满足。
如果在车辆停止且应用了制动器时DISG和发动机正在转动，则响应于大于第一阈值扭矩且小于第二阈值的驾驶员要求扭矩的增加，将等于驾驶员要求基准扭矩的扭矩经由DISG或发动机提供至扭矩变换器叶轮。
在步骤503中，方法500将驾驶员要求扭矩提供至扭矩变换器叶轮。进一步地，变速器齿轮可根据预定列表移动。在驾驶员要求扭矩被施加至扭矩变换器叶轮之后，则方法500进行至退出。
在步骤504中，方法500使第一齿轮啮合且使DISG和发动机停止转动。可通过停止送至发动机的燃料流和火花使发动机停止。可通过停止流至DISG的电流使DISG停止。在发动机和DISG已经停止转动之后，方法500进行至步骤506。
在步骤506中，方法500判断是否已经释放车辆制动器。方法500可响应于制动位置传感器的输出来判断车辆制动器是否已经释放。替代性地，或者除此之外，方法500还可响应于加速踏板的应用进行至步骤508。如果方法500判断车辆制动器已经被释放，答案为是且方法500进行至步骤510。否则，答案为否且方法500返回至步骤506。
在步骤508中，方法500确定扭矩变换器流体力转换速度。在一个示例中，扭矩变换器流体力转换速度可凭经验来确定且存储至存储器并经由工作流体(例如，油)温度和叶轮输入扭矩来索引。叶轮输入扭矩可经由DISG电流和/或发动机速度和负载来确定。扭矩变换器流体力转换速度为叶轮速度，在该速度下，可在没有将非预期量的扭矩传送至变速器的情况下将满的DISG扭矩施加至扭矩变换器叶轮。例如，扭矩变换器可在小于扭矩变换器流体力转换速度的叶轮速度下将小于百分之五的扭矩输入传送至扭矩变换器叶轮。扭矩变换器流体力转换速度可小于基准(例如，暖机)发动机怠速。方法500索引存储扭矩变换器流体力转换速度的目录或函数、确定扭矩变换器流体力转换速度并进行至步骤510。
在步骤510中，方法500判断加速踏板是否已经通过大于阈值量应用；然而在一些示例中，方法500判断是否驾驶员要求扭矩大于第一阈值且小于第二阈值。在一个示例中，第一阈值可小于满量程驾驶员要求扭矩的百分之五并且第二阈值可大于满量程驾驶员要求扭矩的百分之六十五。当然，对于不同的应用第一和第二阈值可为不同的。
方法500可判断基于加速踏板位置传感器的输出是否已经应用了加速踏板。基于车辆速度和加速踏板位置，加速踏板位置可转化成驾驶员要求扭矩。如果方法500判断已经应用了加速踏板且驾驶员要求扭矩已经增加了阈值量，则答案为是且方法500进行至步骤514。否则，答案为否且方法500进行至步骤512。替代性地，如果方法500判断加速踏板或驾驶员要求扭矩大于第一阈值且小于第二阈值，答案为是且方法500进行至步骤514。否则，答案为否且方法500进行至步骤512。
在步骤512中，通过打开动力传动系统的断开离合器且使DISG转动，则方法500进入爬行模式(creep mode)，以提供充足的扭矩在平坦路上低速(例如，小于8KPH)推动车辆。然而，如果电池的电量为低，则发动机可起动且加速至怠速，使得发动机提供足够的扭矩在低速下推动车辆。在车辆处于爬行模式之后，则方法500返回至步骤510。
在步骤514中，方法500判断是否扭矩变换器叶轮速度小于扭矩变换器流体力转换速度阈值。如在步骤508处所描述的，流体力转换速度可凭经验确定且存储至控制存储器。如果方法500判断扭矩变换器叶轮速度小于扭矩变换器流体力转换速度阈值，则答案为是且方法500进行至步骤516。否则，答案为否且方法500进行至步骤520。
在步骤516中，方法500将满的或最大的DISG扭矩供给至扭矩变换器叶轮。在一些模式中，当最大的DISG扭矩施加至扭矩变换器叶轮时，动力传动系统的断开离合器可为敞开的。在其他示例中，当最大的DISG扭矩施加至扭矩变换器叶轮时，动力传动系统的断开离合器可闭合。另外，在一些示例中，少量的最大DISG扭矩(但仍大于驾驶员要求基准扭矩)而不是满的DISG扭矩可施加至扭矩变换器叶轮(例如，最大DISG扭矩的百分之六十)。例如，如果驾驶员选择经济模式，则响应于最大DISG扭矩的百分之三十的请求，最大DISG扭矩的百分之六十可经由DISG提供至扭矩变换器叶轮。通过这种方式，在一个示例中，在扭矩变换器叶轮速度达到扭矩变换器流体力转换速度之前，DISG扭矩并未与驾驶员要求扭矩成比例地调整，而是在达到之后与驾驶员要求扭矩成比例地调整。进一步地，最大DISG扭矩的百分之三十的阈值尤其是有利的，其能够在提供驾驶员要求扭矩与节省能量之间进行合适的平衡。因此，车辆的扭矩响应可被降级，但是可节约电能。在大于驾驶员要求基准扭矩的扭矩被供给至扭矩变换器叶轮之后，方法500进行至步骤520。
在步骤520中，方法500响应于驾驶员要求扭矩来确定预期的扭矩变换器叶轮速度。在一个示例中，预期的扭矩变换器叶轮速度凭经验确定且存储至存储器。存储在存储器中的扭矩变换器叶轮速度值可经由变速器油温、驾驶员要求扭矩以及扭矩变换器涡轮速度来索引。替代性地，可基于以下方程式来确定用于驾驶员要求扭矩和扭矩变换器涡轮速度的稳态扭矩变换器叶轮速度:
其中，Timp为扭矩变换器叶轮扭矩，Nimp为扭矩变换器叶轮速度，以及CF为扭矩变换器的利用率(capacity factor)。在确定预期的扭矩变换器叶轮速度之后，方法500进行至步骤522。
在步骤522中，方法500基于当前扭矩变换器叶轮速度和预期的扭矩变换器叶轮速度来确定扭矩变换器叶轮补偿扭矩。在一个示例中，从预期的扭矩变换器叶轮速度中减去当前的扭矩变换器叶轮速度以确定扭矩变换器叶轮速度误差。扭矩变换器叶轮速度误差可成比例的、成导数的以及成积分增益的操作以提供扭矩调节。成比例的、成导数的以及成积分调节的量可加在一起以提供扭矩调节量。在扭矩变换器叶轮补偿扭矩确定之后，方法500进行至步骤524。
在步骤524中，方法500判断是否扭矩变换器叶轮速度小于在步骤520中确定的预期的扭矩变换器叶轮速度。如果方法500判断实际的扭矩变换器叶轮速度小于预期的扭矩变换器叶轮速度，答案为是且方法500进行至步骤526。否则，答案为否且方法500进行至步骤530。
在步骤526中，方法500将补偿的扭矩施加至加速踏板基准驾驶员要求扭矩。在一个示例中，在步骤522处确定的补偿扭矩增加至基于加速踏板位置的驾驶员要求扭矩。通过调节供给至DISG的电流来输送补偿扭矩和加速踏板基准驾驶员要求扭矩。在补偿扭矩和加速踏板基准扭矩被施加至动力传动系统之后，则方法500返回至步骤520。
在步骤530中，方法500将加速踏板基准驾驶员要求扭矩施加至扭矩变换器叶轮。可通过调节供给至DISG的电流来提供加速踏板基准驾驶员要求扭矩。在加速踏板基准驾驶员要求扭矩被施加至扭矩变换器叶轮之后，方法500进行至退出。
另外，动力传动系统断开离合器可在步骤514处响应于超过扭矩变换器流体力转换速度阈值而闭合。动力传动系统断开离合器可关闭以起动发动机，使得附加的扭矩可提供至动力传动系统。发动机扭矩可增加，使得动力传动系统可提供要求的加速基准驾驶员要求扭矩。进一步地，由于变速器油泵可形成充足的压力以在大于扭矩变换器流体力转换速度阈值的速度下闭合动力传动系统断开离合器和齿轮离合器，因此齿轮离合器可在步骤514处响应于超过扭矩变换器流体力转换速度阈值而啮合。
因此，图5的方法提供了用于动力传动系统的方法，包括：经由动力传动系统集成起动器/发电机(DISG)，在DISG转动响应于大于第一阈值且小于第二阈值的驾驶员要求扭矩而停止的情况下将扭矩施加至扭矩变换器叶轮，该扭矩大于驾驶员要求扭矩至少百分之三十。该方法包括第一阈值小于最大的驾驶员要求扭矩百分之五。该方法包括施加扭矩直至小于基准发动机怠速的预定DISG速度被超过。
在一些示例中，该方法包括DISG机械地连接至扭矩变换器叶轮。该方法进一步包括响应于驾驶员要求扭矩超过第一阈值而施加最大的DISG扭矩。该方法进一步包括在DISG转动响应于驾驶员选择经济模式而停止的情况下，使DISG扭矩降低至小于一扭矩，该扭矩大于驾驶员要求扭矩至少百分之三十。
在另一个示例中，图5的方法提供用于动力传动系统的方法，包括：经由动力传动系统集成起动器/发电机(DISG)，在DISG转动响应于大于第一阈值且小于第二阈值的驾驶员要求扭矩而停止的情况下将第一扭矩施加至扭矩变换器叶轮，该第一扭矩大于驾驶员要求扭矩至少百分之三十；以及在DISG正在转动且车辆中的DISG操作响应于大于第一阈值且小于第二阈值的驾驶员要求扭矩而停止时，将第二扭矩经由DISG施加至扭矩变换器叶轮，第二扭矩基本上等于驾驶员要求扭矩(例如，在指令值的±5％内)。
在一些示例中，该方法包括基本上等于驾驶员要求扭矩的第二扭矩为驾驶员要求扭矩的±5％的扭矩。该方法进一步包括响应于扭矩变换器叶轮达到流体力转换速度，降低第一扭矩。该方法包括流体力转换速度为：在未对变速器输入轴提供大于阈值水平扭矩的情况下将最大的DISG扭矩施加至扭矩变换器叶轮的速度。该方法包括当车辆中的DISG操作停止时，DISG速度处于或小于基准发动机怠速。该方法包括第一阈值大于最大驾驶员要求扭矩百分之五。该方法进一步包括在施加第一阈值时，响应于驾驶员要求扭矩超过第一阈值而施加最大的DISG扭矩。该方法进一步包括在DISG转动响应于驾驶员选择经济模式而停止的情况下，使DISG扭矩降低以小于第一扭矩，该第一扭矩大于驾驶员要求扭矩至少百分之三十。
本领域普通技术人员应当理解，图5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的方法，包括：
经由动力传动系统集成起动器/发电机，在所述动力传动系统集成起动器/发电机转动响应于大于第一阈值且小于第二阈值的驾驶员要求扭矩而停止的情况下将扭矩施加至扭矩变换器叶轮，所述扭矩大于所述驾驶员要求扭矩至少百分之三十。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一阈值小于最大的驾驶员要求扭矩百分之五。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述扭矩直至小于基准发动机怠速的预定动力传动系统集成起动器/发电机速度被超过。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述动力传动系统集成起动器/发电机机械地连接至所述扭矩变换器叶轮。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括响应于所述驾驶员要求扭矩超过所述第一阈值而施加最大的动力传动系统集成起动器/发电机扭矩。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述动力传动系统集成起动器/发电机转动响应于驾驶员选择经济模式而停止的情况下，使所述动力传动系统集成起动器/发电机扭矩降低至小于所述扭矩，所述扭矩大于所述驾驶员要求扭矩至少百分之三十。
7.一种动力传动系统的方法，包括：
经由动力传动系统集成起动器/发电机(DISG)，在所述动力传动系统集成起动器/发电机转动响应于大于第一阈值且小于第二阈值的驾驶员要求扭矩而停止的情况下将第一扭矩施加至扭矩变换器叶轮，所述第一扭矩大于驾驶员要求扭矩至少百分之三十；以及
在所述动力传动系统集成起动器/发电机正在转动且车辆中的动力传动系统集成起动器/发电机操作响应于大于所述第一阈值且小于所述第二阈值的所述驾驶员要求扭矩而停止时，将第二扭矩经由所述动力传动系统集成起动器/发电机施加至所述扭矩变换器叶轮，所述第二扭矩基本上等于所述驾驶员要求扭矩。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，基本上等于所述驾驶员要求扭矩的所述第二扭矩为所述驾驶员要求扭矩的±5％的扭矩。
9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括响应于所述扭矩变换器叶轮达到流体力转换速度，降低所述第一扭矩。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述流体力转换速度为：在未对变速器输入轴提供大于阈值水平扭矩的情况下将最大的动力传动系统集成起动器/发电机扭矩施加至所述扭矩变换器叶轮的速度。
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