CN107031606B - 具有基于电池的荷电状态的不同控制模式的非均匀排量发动机控制系统及其控制方法 - Google Patents

具有基于电池的荷电状态的不同控制模式的非均匀排量发动机控制系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107031606B
CN107031606B CN201610829311.8A CN201610829311A CN107031606B CN 107031606 B CN107031606 B CN 107031606B CN 201610829311 A CN201610829311 A CN 201610829311A CN 107031606 B CN107031606 B CN 107031606B
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
torque
mode
control
charge
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.)
Active
Application number
CN201610829311.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107031606A (zh
Inventor
鱼祯秀
金渊馥
郑然光
金成在
张永俊
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.)
Hyundai Motor Co
Original Assignee
Hyundai Motor Co
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
Priority claimed from KR1020150131356A external-priority patent/KR101714223B1/ko
Priority claimed from KR1020160043475A external-priority patent/KR101786320B1/ko
Application filed by Hyundai Motor Co filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of CN107031606A publication Critical patent/CN107031606A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107031606B publication Critical patent/CN107031606B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0085—Balancing of cylinder outputs, e.g. speed, torque or air-fuel ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/22—Arrangement 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
    • B60K6/24—Arrangement 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 combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/42—Arrangement 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
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13—Controlling 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/20—Reducing vibrations in the driveline
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/40—Other reciprocating-piston engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/42—Arrangement 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
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/20—Reducing vibrations in the driveline
    • B60W2030/206—Reducing vibrations in the driveline related or induced by the engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0685—Engine crank angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666—Engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/50—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02D2200/503—Battery correction, i.e. corrections as a function of the state of the battery, its output or its type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/28—Control for reducing torsional vibrations, e.g. at acceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/06—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the power supply or driving circuits for the starter
    • F02N2200/061—Battery state of charge [SOC]
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及具有基于电池的荷电状态的不同控制模式的非均匀排量发动机控制系统及其控制方法。该系统包括：包含多个气缸的非均匀排量发动机，气缸包括具有不同排量的至少两种尺寸的气缸；连接到发动机的驱动轴的电动机；用于为电动机供应电能的电池；和用于控制电动机的电动机控制装置，其中，电动机控制装置控制电动机补偿因气缸的不同排量而导致的转矩差，使得每个气缸的爆发冲程中的发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的，并且电动机控制装置具有基于电池的SOC的充电意向模式或放电意向模式。

Description

具有基于电池的荷电状态的不同控制模式的非均匀排量发动 机控制系统及其控制方法
技术领域
本公开涉及具有基于电池的荷电状态(SOC)的不同控制模式的非均匀排量发动机控制系统及其控制方法。更具体地，本公开涉及用于在具有包括排量不同的气缸的发动机和用于补充发动机驱动力的电动机的车辆中基于电池的SOC控制发动机和电动机的系统和方法。
背景技术
常规内燃机被构造为使得气缸具有均匀的排量，以便满足进气系统和排气系统的分配特性。均匀排量发动机的优点在于，可以易于控制空燃比和排气。然而，均匀排量发动机的缺点在于，由于其排量固定，用于操作点控制的余量不足。结果，在特定操作区域中难以同时满足操作效率和燃料效率，并且因此这些问题必须通过降低操作效率和燃料效率中的一个或两者来解决。
此外，在具有固定排量气缸的发动机中，为了确保稳定怠速，消耗了过量的机械能，这是低效的。特别地，由于振动和噪声引起的限制，操作点控制是不可避免地且常常是低效的。
在常规内燃机的整个操作区域上可能出现的此类问题通过在操作效率、燃料效率和排放特性之间进行折中来解决。
另一方面，日本专利公开号2007-162672公开了一种多级类型排量可调节发动机的气缸布置结构，在其中具有不同排量的气缸被布置为使得发动机的排量基于气缸的操作组合按多级方式调节。
在日本专利公开号2007-162672中公开的多级类型排量可调节发动机的气缸布置结构具有的效果在于，发动机的排量以多级方式调节，并且因此可以在相应的操作区域内控制发动机的操作，由此同时改进操作效率和燃料效率。然而，可能出现的问题在于，由于气缸间排量的不平衡产生振动和噪声，使得难以将多级类型排量可调节发动机的气缸布置结构应用到量产的车辆中。
在背景章节公开的上述信息只用于加强对本公开背景的理解，因此它可能包含对于本领域的普通技术人员在本国已经已知的、不形成现有技术的信息。
发明内容
本公开致力于解决与现有技术相关联的上述问题，并且本公开的目的是提供一种非均匀排量发动机控制系统及其控制方法，其通过发动机和电动机的协作，能够减小由包括具有不同排量的气缸的非均匀排量发动机产生的振动和噪声，并基于驾驶状况确保各种水平的动力性能，特别地，非均匀排量发动机控制系统被构造成基于电池的荷电状态(SOC)选择性地使用充电意向模式或放电意向模式。
在一个方面，本公开提供了一种具有基于电池的荷电状态(SOC)的不同控制模式的非均匀排量发动机控制的系统，所述系统包括：包括多个气缸的非均匀排量发动机，所述气缸包括具有不同排量的至少两种尺寸的气缸；连接到发动机的驱动轴的电动机，用于为电动机供应电能的电池，和用于控制电动机的电动机控制装置，其中，电动机控制装置控制电动机补偿因气缸的不同排量而导致的转矩差，使得在每个气缸的爆发冲程中发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的，并且电动机控制装置具有基于电池的SOC的充电意向模式或放电意向模式。
在一个实施例中，电动机控制装置可以执行控制，以在充电意向模式中基于电池的SOC减小因驱动电动机而导致的放电量，并且在放电意向模式中减小因能量再生而得到的充电量。
在另一实施例中，可以暂时应用充电意向模式或放电意向模式，直到电池的SOC达到预定的基准值。
在又一实施例中，电动机控制装置可以在充电意向模式中应用电动机驱动转矩的补偿系数(α<1)，并且在放电意向模式中应用再生转矩的补偿系数(β<1)。
在再一实施例中，所述补偿系数可以是固定值，或者是预先设定为基于电池的SOC而变化的值。
在又一实施例中，电动机控制装置在电池的SOC等于或大于预定的上限值时，可以基于放电意向模式控制电动机，并且在电池的SOC等于或小于预定的下限值时，可以基于充电意向模式控制电动机。
在另一实施例中，电动机控制装置可以执行控制，以在放电意向模式中当电池的SOC达到预定的基准值时，终止放电意向模式，并在充电意向模式中当电池的SOC达到预定的基准值时，终止充电意向模式，并且控制电动机，使得当放电意向模式或充电意向模式终止时，发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的。
在另一实施例中，非均匀排量发动机可以包括两组气缸，每组气缸包括具有相同排量的至少两个气缸。
在又一实施例中，非均匀排量发动机可以被构造为使得第一气缸和第四气缸具有比第二气缸和第三气缸高的排量，并且每组气缸交替执行爆发冲程。
在又一实施例中，非均匀排量发动机可以包括具有不同排量的两种尺寸的气缸，并且电动机控制装置包括如下模式：控制电动机，使得在高排量气缸的爆发冲程中实现能量恢复，并且控制电动机，使得在低排量气缸的爆发冲程中通过电动机转矩实现动力辅助，使得每个气缸的爆发冲程中的发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的。
在另一方面，本公开提供了一种包括具有多个气缸的非均匀排量发动机和连接到发动机的驱动轴的电动机的系统的控制方法，所述气缸包括具有不同排量的至少两种尺寸的气缸，所述方法包括以下步骤：(a)驱动非均匀排量发动机；(b)基于发动机转矩来确定电动机转矩；以及(c)基于所确定的电动机转矩来控制电动机，其中，步骤(b)包括：控制电动机，以补偿因气缸具有不同排量而导致的转矩差，使得每个气缸的爆发冲程中的发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的；以及具有基于电池的SOC的充电意向模式或放电意向模式。
在一实施例中，可以执行控制，以在充电意向模式中基于电池的SOC减小因驱动电动机而导致的放电量，并在放电意向模式中减小因能量再生而得到的充电量。
在另一实施例中，可以暂时应用充电意向模式或放电意向模式，直到电池的SOC达到预定的基准值。
在又一实施例中，可以在充电意向模式中应用电动机驱动转矩的补偿系数(α<1)，并且在放电意向模式中应用再生转矩的补偿系数(β<1)。
在再一实施例中，所述补偿系数可以是固定值，或者是预先设定为基于电池的SOC而变化的值。
在另一实施例中，步骤(b)可以包括：当电池的SOC等于或大于预定的上限值时，基于放电意向模式控制电动机，并且当电池的SOC等于或小于预定的下限值时，基于充电意向模式控制电动机。
在又一实施例中，可以执行控制，以在放电意向模式中当电池的SOC达到预定的基准值时，终止放电意向模式，并在充电意向模式中当电池的SOC达到预定的基准值时，终止充电意向模式，并且控制电动机，使得当放电意向模式或充电意向模式终止时，发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的。
在另一实施例中，非均匀排量发动机可以包括具有不同排量的两种尺寸的气缸，并且步骤(b)可以包括如下模式：控制电动机，使得在高排量气缸的爆发冲程中实现能量再生，并且控制电动机，使得在低排量气缸的爆发冲程中通过电动机转矩实现动力辅助，使得每个气缸的爆发冲程中的发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的。
本公开的其它方面和实施例在下文讨论。
应当理解，如本文使用的，术语“车辆”或“车辆的”或其他类似的术语通常包括机动车辆，诸如包括运动型多功能车辆(SUV)、公共汽车、货车、各种商用车辆的客运汽车，包括各种小船和轮船的船只，飞机等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、燃烧插电式混合动力电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，采自除石油之外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车辆是具有两种或多种动力源的车辆，例如汽油驱动和电驱动的车辆。
本公开的以上和其他特征在下文讨论。
附图说明
现在将参考附图中所示的某些示例性实施例详细描述本公开的以上和其他的特征，其仅以示例的方式提供，并因此不限制本公开，并且其中：
图1是示意性地示出根据本公开的实施例的非均匀排量发动机控制系统构造的视图；
图2是示出根据本公开的实施的非均匀排量发动机的动态特性的曲线；
图3是示出根据本公开的实施的辅助从非均匀排量发动机输出的转矩的电动机转矩控制的视图；
图4A至图4D是示出根据本公开的实施例的电动机辅助的非均匀排量发动机控制系统的控制方法的视图；
图5A和图5B是分别示出根据本公开的实施例在频域中非均匀排量发动机控制系统的正常控制模式和补偿控制模式的曲线；
图6A是示出根据本公开的实施例的非均匀排量发动机控制系统的放电意向模式的视图；
图6B是示出根据本公开的实施例的非均匀排量发动机控制系统的充电意向模式的视图；以及
图7是示出根据本公开的实施例的非均匀排量发动机控制系统的控制方法的流程图。
应该理解，附图不一定是按照尺寸比例绘制的，只是说明本公开的基本原理的各种特征的简化表示。如本文所公开的本公开的具体设计特征，其包括，例如具体尺寸、取向、位置和形状，部分由特定预期的应用和使用环境确定。
在图中，贯穿附图的若干图，附图标号是指本公开的相同或等价部分。
具体实施方式
在下文中，现在将详细参考本公开的各种实施例，它的示例在附图中示出并且在下面描述。虽然本公开将结合示例性实施例描述，但是将理解本说明书不旨在将本公开限制于那些示例性实施例。相反，本公开旨在不仅覆盖示例性实施例而且覆盖可以包括在所附权利要求所限定的本公开的实质和范围内的各种替换例、修改例、等效例和其他实施例。
本公开提供了一种新颖的非均匀排量发动机控制系统及其控制方法，其使用包括具有排量不同的气缸的非均匀排量发动机的系统中的电动机执行控制，由此基于驾驶状况实现不同排量。特别地，本公开的另一个特征在于，取决于机械能的常规低效使用的系统被构造成利用电能，这是更有效的，由此提高总的系统效率。
此外，本公开的另一个特性在于，基于电池的荷电状态(SOC)选择性地使用充电意向模式或放电意向模式，从而可以通过基于电池的当前状态可变地控制充电量或放电量来维持电池的荷电状态是恒定的。
本公开被构造为使得高排量气缸和低排量气缸被布置以基于驾驶状况执行高排量模式和低排量模式，由此利用高排量的势能和动能的增量来提高燃料效率和动力性能。此外，能够由电动机控制的振动/噪声产生区域的比例增加，由此将回避可能性提高到更有利的驾驶点。
在本公开的实施例中，非均匀排量发动机具有四气缸结构，包括具有相同排量的一类型或尺寸的两个气缸和具有相同排量的另一类型或尺寸的两个气缸。然而，本公开不限于此，并且应注意，只要本公开的技术概念未改变可以延伸和修改。
在下文中，将参考附图详细描述根据本公开的实施例的电动机辅助的非均匀排量发动机控制系统及其控制方法。
图1是示意性地示出根据本公开的实施例的电动机辅助的非均匀排量发动机控制系统构造的视图。
如图1所示，系统可以包括作为提供驱动车辆所必需的驱动转矩的驱动源的发动机110和电动机120。
发动机110的驱动轴和电动机120的驱动轴经由动力切换装置130诸如离合器彼此连接。然而，本公开不限于此。发动机110的驱动轴和电动机120的驱动轴可以直接彼此连接。此外，该系统可以包括用于为电动机120供应电能的电池140以及用于控制电动机120操作的电动机控制装置150。在本公开中，电池被用作电能供应手段。然而，本公开不限于此，只要电能供应手段可以供应驱动电动机120必需的电能同时存储电能即可。
此外，虽然未示出，但是该系统包括用于控制发动机110的发动机控制装置。发动机控制装置和电动机控制装置可以由上位控制器控制。另选地，发动机控制装置和电动机控制装置可以集成为单个控制器。
此外，来自发动机110和电动机120的驱动转矩可以经由变速器160传输到驱动轮。
另一方面，如图1所示，本公开的控制系统包括包含具有不同排量的多个至少两种类型或尺寸的气缸的非均匀排量发动机。
非均匀排量发动机由各气缸的不同排量表征，并且基于可控制的策略选择高排量和低排量的优点和缺点，以便提供燃料效率和动力性能。此外，根据被构造为由电动机辅助的系统的本公开，可以利用电动机补偿每个气缸的特性。此外，可以通过能量回收提供驱动效率并优化能量效率。特别地，不像为了确保稳定怠速而使用过量机械能的现有技术，本公开可以利用电动机的电能确保稳定怠速。此外，可以利用电动机减轻振动和噪声。
例如，如图1所示，非均匀排量发动机可以具有四气缸结构，其包括具有相同排量的一类型或尺寸的两个气缸和具有相同排量的另一类型或尺寸的两个气缸。
非均匀排量可以基于系统的特性来设置。气缸以点火(爆发(explosion))顺序对称布置，使得由排量差引起的振动分量可以被抵消。
即，在爆发顺序1-3-4-2或1-2-4-3中，位于对应的位置处的气缸，即，第一气缸与第四气缸以及第二气缸与第三气缸可以具有相同的排量，并且其它气缸组可以具有不同的排量。
例如，第一气缸和第四气缸可以具有相对高的排量，并且与第一气缸和第四气缸相比，第二气缸和第三气缸可以具有相对低的排量。这种情况如图1所示。
根据这种发动机布置，可以基于在对应位置处的气缸的布置抵消振动分量，由此改善振动和噪声特性。
根据第一个实施例，在发动机被构造为具有1.5L总排量的四气缸发动机的情况下，如本公开的示例，第一气缸和第四气缸对于两个气缸中的每一个可以具有0.4L的排量，其可以为高排量，而第二气缸和第三气缸对于两个气缸中的每一个可以具有0.35L的排量，其可以为低排量。
根据第一个实施例，四气缸发动机可以按1-3-4-2的顺序点火，并且具有不同排量的气缸可以被布置为对应于在点火顺序上相反的气缸，以便抵消可能因非均匀排量而引起的振动分量。
另一方面，图2是示出根据第一个实施例的非均匀排量发动机的动力特性的曲线。
如图2所示，作为高排量气缸的第一气缸和第四气缸具有比第二气缸和第三气缸高的因爆发产生的转矩和曲轴角速度。即，对于每个气缸的爆发冲程内的曲轴角速度和发动机转矩，高排量气缸具有比低排量气缸高的曲轴角速度和发动机转矩。
每个气缸的爆发冲程是指基于相同的标准，例如每个气缸爆发前后的曲柄角或从上止点(TDC)到设定的活塞的上端的距离，来设定的区间。
气缸之间的排量差引起发动机的非均匀驱动，从而导致振动和噪声。
另一方面，本公开的实施例包括用于补偿非均匀发动机驱动特性的电动机控制。
图3示出此类电动机控制的示例。具体地，图3示出辅助从非均匀排量发动机输出的转矩的电动机转矩控制的示例。此外，图4A至图4D根据在图3中示出的电动机控制模式①至④分别示出电动机控制方法。
图3示出电动机控制模式①至④。在电动机控制模式①中，电动机不被驱动，或者电动机被控制以产生恒定的驱动转矩。在电动机控制模式②至④中，电动机在非均匀排量发动机的各爆发冲程中被不同地控制。
特别地，在电动机控制模式①中，如图4A所示，电动机不被驱动，或者电动机被控制以产生恒定的驱动转矩。由于利用了高排量气缸和低排量气缸的脉动分量(pulsationcomponent)，非均匀排量发动机的固有的驱动特性保持不变(曲轴角速度不变)。
因此，可以利用高排量气缸的动能的增量提高高效率点处的驱动效率和燃料效率，并可以利用势能的增量提高过渡状态和动力性能的响应性。
另一方面，在电动机控制模式②至④中，电动机在非均匀排量发动机的各爆发冲程中被不同地控制。在电动机控制模式②中，动力辅助和能量再生被成比例地控制，以便最小化振动分量。电动机控制模式③用于在最大功率下行驶，并且电动机控制模式④用于在最小功率下行驶。
即，在电动机控制模式②至④中，电动机由电动机控制装置选择性地进行控制。可以执行电动机控制以便补偿由于气缸的不同排量而导致的转矩差。因此，在每个气缸的爆发冲程中，可以使用电动机的驱动或能量再生控制电动机，使得发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的。电动机控制模式②至④分别在图4B至图4D中示出。在每个转矩图中，实线指示发动机转矩，并且虚线指示电动机转矩。此外，从与图4A的比较中可以看出，通过电动机的动力辅助或能量再生可以获得恒定的曲轴角速度。
具体地，在电动机控制模式②中，设定目标排量，并且基于目标排量设定发动机和电动机的驱动转矩，使得电动机在所有爆发冲程中具有恒定的输出特性。如图4B所示，控制电动机，使得在高排量气缸的爆发冲程中通过电动机的能量再生产生负转矩，并且控制电动机，使得在低排量气缸的爆发冲程中由电动机产生正转矩以实现动力辅助。控制电动机以在各爆发冲程中具有恒定的输出特性，从而可以最小化非均匀排量发动机的振动分量。
电动机控制模式③用于在非均匀排量发动机的最大功率下行驶。电动机被控制为使得低排量气缸由电动机辅助以实现给定非均匀排量的最大功率。在电动机控制模式③中，电动机被控制为使得在低排量气缸的爆发冲程中通过电动机的动力辅助，实现与在高排量气缸的爆发冲程中相同的动力性能。因此，如图4C所示，控制电动机，使得在高排量气缸的爆发冲程中不实现电动机的动力辅助，而只在低排量气缸的爆发冲程中通过电动机的动力辅助，如在高排量气缸的爆发冲程内那样以最大功率执行行驶。
另一方面，电动机控制模式④用于在非均匀排量发动机的最小功率下行驶。电动机被控制为使得来自高排量气缸的过量能量被电动机回收以实现给定非均匀排量的最小功率。在电动机控制模式④中，如图4D所示，控制电动机，使得在低排量气缸的爆发冲程中不实现电动机的动力辅助，并且使得在高排量气缸的爆发冲程中通过能量再生产生负转矩，这与控制模式③相反。特别地，在电动机控制模式④中，基于低排量气缸的最小功率控制电动机。因此，以低排量气缸为基准在恒定的最小功率下操作电动机。
可以通过电动机控制装置选择性地使用电动机控制模式①至④。例如，电动机控制装置可以存储彼此不同的电动机控制模式②至④，并且可以选择其中的任一个来控制电动机。
在本公开的实施例中，以非均匀排量发动机的高排量和低排量为基准，可以根据电动机的利用率，可变地配置车辆的实质驱动特性。特别地，可以通过电动机控制模式的使用，在设定的排量范围内精心地执行可变排量控制。
图5A和图5B是分别示出在频域中非均匀排量发动机控制系统的正常控制模式和补偿控制模式，特别示出在振动特性的改进的曲线。即，在图5A的示例中，频域的C1分量大，而在图5B的示例中，频域的C1分量通过使用控制模式②至④极大地降低，由此极大地降低振动和噪声。
另一方面，在本公开的实施例中，电动机控制装置基于电池的荷电状态(SOC)具有充电意向模式或放电意向模式。
充电意向模式或放电意向模式是指基于电池的SOC可变地控制充电量或放电量的模式。即，在电池的SOC高的区域中，增加电力的使用，或者减小因能量再生而得到的电池的充电量，以执行放电意向控制。在电池的SOC低的区域中，减少电力的使用，或者增加因能量再生而得到的电池的充电量，以执行充电意向控制。
充电意向模式和放电意向模式的示例在图6A和6B中示出。
在图6A和6B中，基于控制模式②执行控制。基于本公开的实施例，图6A是示出在基于控制模式②的电动机控制期间的放电意向模式的视图，而图6B是示出在基于控制模式②的电动机控制期间的充电意向模式的视图。
参考图6A的示例，在放电意向模式中，在执行基于能量再生的电池充电的冲程中，即每个高排量气缸的爆发冲程中，减小能量再生量。因此，在放电意向模式中，因能量再生而得到的充电量被减小，从而可以执行控制使得电池的SOC降低。
另一方面，在充电意向模式中，在电池因驱动电动机而放电的冲程中，即每个低排量气缸的爆发冲程中，减小因驱动电动机而导致的放电量。因此，在充电意向模式中，基于电池的SOC减小因驱动电动机而导致的放电量，从而可以执行控制，使得电池的SOC增加。例如，可以减小充电量(P1->P2)，如图6A所示，或者可以减小放电量(P3->P4)，如图6B所示。
在充电量和放电量的可变控制中，充电量或放电量加减比率可以基于充电意向控制或放电意向控制和设计值来设定。加减比率可以基于电池的SOC来设定。如图6A和6B所示，可变充电量或可变放电量被设定为电池的SOC的函数，以便设定充电量或放电量的加减比率。
不同于图6A和6B，可以考虑进行控制，使得在放电意向模式中增加放电量，并且在充电意向模式中增加充电量。然而，考虑到电动机负载和安全控制，如图6A和6B所示，执行控制，使得减小充电量或放电量。
充电量或放电量的减小可以通过基于从电动机输出的转矩值应用补偿系数以补偿电动机转矩来实现。例如，可以在充电意向模式中应用减小电动机驱动转矩的充电意向模式的补偿系数(α<1)，而在放电意向模式中可以应用用于再生转矩的放电意向模式的补偿系数(β<1)。补偿系数可以是固定常数值，或者是预先设定以基于电池的SOC而变化的值。此外，补偿系数α和补偿系数β可以是相同的值或不同值。
可以在控制模式②中应用充电意向模式或放电意向模式，因为包括了电动机驱动冲程和能量再生冲程两者。当然，可以在控制模式①、③和④中应用充电意向模式或放电意向模式。然而，在这种情况下，各控制模式之间的区别可能不是清楚的，从而导致复合控制。例如，在控制模式①中应用充电意向模式或放电意向模式以改变充电量或放电量的情况下，实质上以与在控制模式③或控制模式④中相同的方式执行控制。例如，在控制模式③或控制模式④中应用充电意向模式或放电意向模式的情况下，控制模式③与控制模式②之间或者控制模式④与控制模式②之间的差别可能是不清楚的。因此，如该实施例中那样，仅在控制模式②中应用充电意向模式或放电意向模式。
另一方面，可以将充电意向模式或放电意向模式作为控制模式①到④的子控制模式进行应用。因此，充电意向模式或放电意向模式暂时应用，直到电池的SOC达到预定的基准值。例如，在电池的SOC的基准值被设定为50％的情况下，仅当在根据充电意向模式或放电意向模式执行控制之后电池的SOC达到基准值即50％时，终止充电意向模式或放电意向模式，然后程序可以返回到基本控制模式，即控制模式①到④。因此，在仅在控制模式②中应用充电意向模式或放电意向模式的情况下，当电池的SOC到达基准值时，程序返回到控制模式②。因此，当充电意向模式或放电意向模式终止时，可以控制电动机，使得发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的。
控制顺序如图7所示。
图7示出仅在控制模式②中应用充电意向模式或放电意向模式的示例。如图7所示，在控制模式②下行驶期间(S110)，当电池的SOC等于或大于预定的上限值(例如，当电池的SOC为70％)(S120)时，执行进入放电意向模式(S130)。当根根放电意向模式控制电动机使得电池消耗之后，电池的SOC达到预定的基准值(例如，50％)(S140)时，终止放电意向模式，并且程序返回到控制模式②(S150)。
当在步骤S120处电池的SOC低于预定的上限值时，确定电池的SOC是否等于或小于预定的下限值(例如，30％)(S160)。当电池的SOC等于或小于下限值时，执行进入充电意向模式(S170)。当根根充电意向模式控制电动机使得电池充电之后，电池的SOC达到预定的基准值(例如，50％)(S180)时，程序返回到控制模式②(S190)。
根据包括充电意向模式和放电意向模式的非均匀排量发动机控制系统的控制方法，可以充分减缓由非均匀排量发动机产生的振动和噪声，并高效地管理电池的SOC。
如从上面说明显而易见的，本公开的实施例可以被用作在使用发动机和电动机作为动力源的车辆如混合动力车辆中的可变排量发动机和控制系统。
此外，在本公开的实施例中，可以选择性地体现基于行驶状况的模式。因此，如所述，可以在各操作区域中可变地执行控制，例如动力性能的表现或燃料效率的优化。
此外，在本公开的实施例中，可以增加混合动力车辆的控制的自由度，从而提出新的范例以控制混合动力车辆的驱动。
特别地，根据本公开，可以构造驱动系统，使得通过在设定的可变范围内使用电动机来精心地执行可变排量控制。
此外，可以解决由非均匀排量发动机引起的振动和噪声问题，从而提高行驶性能。
此外，在本公开的实施例中，可以基于电池的荷电状态(SOC)选择性地使用充电意向模式或放电意向模式，从而可以通过基于电池的当前状态可变地控制充电量或放电量的加减比率，来维持电池的荷电状态是恒定的。因此，可以改进电池的性能和耐久性。
已经参考本公开的实施例详细地描述了本发明。然而，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本公开的原则和实质的前提下，可以在这些实施例中做出改变，其范围在所附权利要求书及其等同物中限定。

Claims (18)

1.一种具有基于电池的荷电状态的不同控制模式的非均匀排量发动机控制的系统，所述系统包括：
包括多个气缸的非均匀排量发动机，所述气缸包括具有不同排量的至少两种尺寸的气缸；
连接到所述发动机的驱动轴的电动机，
用于为电动机供应电能的电池，和
用于控制电动机的电动机控制装置，
其中，电动机控制装置控制电动机以补偿因气缸的不同排量而导致的转矩差，使得在每个气缸的爆发冲程中发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的，并且
电动机控制装置具有基于所述电池的荷电状态的充电意向模式或放电意向模式，并且
所述电动 机控制装置具有至少两种控制模式，各控制模式配置成通过根据所述发动机转矩调节电动机辅助转矩和电动机再生转矩而具有不同的总驱动转矩，从而通过改变控制模式来改变驱动转矩，
其中，所述电动机辅助转矩和电动机再生转矩被预先确定，以补偿由于气缸不同排量而导致的转矩差，并且所述控制模式储存在所述电动机控制装置中，
其中，每个控制模式具有彼此不同的预定目标排量，并且所述电动机辅助转矩和电动机再生转矩基于目标排量而被预先确定，
其中，通过改变控制模式来执行可变排量控制。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，电动机控制装置执行控制，以在充电意向模式中基于电池的荷电状态减小因驱动电动机而导致的放电量，并且在放电意向模式中减小因能量再生而得到的充电量。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，暂时应用充电意向模式或放电意向模式，直到电池的荷电状态达到预定的基准值。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，电动机控制装置在充电意向模式中应用电动机驱动转矩的补偿系数α，并且在放电意向模式中应用再生转矩的补偿系数β，其中，α<1，β<1。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述补偿系数是固定值，或者是预先设定为基于电池的荷电状态而变化的值。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，电动机控制装置在电池的荷电状态等于或大于预定的上限值时，基于放电意向模式控制电动机，并且在电池的荷电状态等于或小于预定的下限值时，基于充电意向模式控制电动机。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，电动机控制装置执行控制，以在放电意向模式中当电池的荷电状态达到预定的基准值时，终止放电意向模式，并在充电意向模式中当电池的荷电状态达到预定的基准值时，终止充电意向模式，并且控制电动机，使得当放电意向模式或充电意向模式终止时，发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，非均匀排量发动机包括两组气缸，每组气缸包括具有相同排量的至少两个气缸。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，非均匀排量发动机被构造为使得第一气缸和第四气缸具有比第二气缸和第三气缸高的排量，并且每组气缸交替执行爆发冲程。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，
非均匀排量发动机包括具有不同排量的两种尺寸的气缸，并且
电动机控制装置包括如下模式：
控制电动机，使得在高排量气缸的爆发冲程中实现能量回收，并且控制电动机，使得在低排量气缸的爆发冲程中通过电动机转矩实现动力辅助，使得每个气缸的爆发冲程中的发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的。
11.一种包括具有多个气缸的非均匀排量发动机和连接到所述发动机的驱动轴的电动机的系统的控制方法，所述气缸包括具有不同排量的至少两种尺寸的气缸，所述方法包括以下步骤：
驱动非均匀排量发动机；
基于发动机转矩来确定电动机转矩；以及
基于所确定的电动机转矩来控制电动机，
其中，确定步骤包括：控制电动机，以补偿因气缸具有不同排量而导致的转矩差，使得每个气缸的爆发冲程中的发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的；以及具有基于电池的荷电状态的充电意向模式或放电意向模式，
其中，所述电动机由具有至少两种控制模式的电动机控制装置控制，并且所述电动机转矩由所述控制模式确定；并且
各控制模式配置成通过根据所述发动机转矩调节电动机辅助转矩和电动机再生转矩而具有不同的总驱动转矩，从而通过改变控制模式来改变驱动转矩，
其中，所述电动机辅助转矩和电动机再生转矩被预先确定，以补偿由于气缸不同排量而导致的转矩差，并且所述控制模式储存在所述电动机控制装置中，
其中，每个控制模式具有彼此不同的预定目标排量，并且所述电动机辅助转矩和电动机再生转矩基于目标排量而被预先确定，
其中，通过改变控制模式来执行可变排量控制。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，执行控制，以在充电意向模式中基于电池的荷电状态减小因驱动电动机而导致的放电量，并在放电意向模式中减小因能量再生而得到的充电量。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，暂时应用充电意向模式或放电意向模式，直到电池的荷电状态达到预定的基准值。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，在充电意向模式中应用电动机驱动转矩的补偿系数α，并且在放电意向模式中应用再生转矩的补偿系数β，其中，α<1，β<1。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述补偿系数是固定值，或者是预先设定为基于电池的荷电状态而变化的值。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，确定步骤包括：当电池的荷电状态等于或大于预定的上限值时，基于放电意向模式控制电动机，并且当电池的荷电状态等于或小于预定的下限值时，基于充电意向模式控制电动机。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，执行控制，以在放电意向模式中当电池的荷电状态达到预定的基准值时，终止放电意向模式，并在充电意向模式中当电池的荷电状态达到预定的基准值时，终止充电意向模式，并且控制电动机，使得当放电意向模式或充电意向模式终止时，发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，
非均匀排量发动机包括具有不同排量的两种尺寸的气缸，并且
确定步骤包括如下模式：
控制电动机，使得在高排量气缸的爆发冲程中实现能量再生，并且控制电动机，使得在低排量气缸的爆发冲程中通过电动机转矩实现动力辅助，使得每个气缸的爆发冲程中的发动机转矩和电动机转矩之和是恒定的。
CN201610829311.8A 2015-09-17 2016-09-18 具有基于电池的荷电状态的不同控制模式的非均匀排量发动机控制系统及其控制方法 Active CN107031606B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0131356 2015-09-17
KR1020150131356A KR101714223B1 (ko) 2015-09-17 2015-09-17 모터에 의하여 동력 보조되는 비균등 배기량 엔진 제어 시스템 및 그 제어 방법
KR1020160043475A KR101786320B1 (ko) 2016-04-08 2016-04-08 배터리 충전 상태에 따라 가변 제어되는 비균등 배기량 엔진 제어 시스템 및 그 제어 방법
KR10-2016-0043475 2016-04-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107031606A CN107031606A (zh) 2017-08-11
CN107031606B true CN107031606B (zh) 2021-05-11

Family

ID=58224945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610829311.8A Active CN107031606B (zh) 2015-09-17 2016-09-18 具有基于电池的荷电状态的不同控制模式的非均匀排量发动机控制系统及其控制方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10041423B2 (zh)
CN (1) CN107031606B (zh)
DE (1) DE102016117300B4 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10780772B2 (en) * 2018-10-23 2020-09-22 Ge Global Sourcing Llc Vehicle engine assist system

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4411230A (en) * 1981-06-17 1983-10-25 Lee John K Master cylinder internal combustion engine
US5374224A (en) 1993-12-23 1994-12-20 Ford Motor Company System and method for controlling the transient torque output of a variable displacement internal combustion engine
JP3297182B2 (ja) 1994-02-16 2002-07-02 株式会社東芝 電気車の走行距離演算装置
US5568795A (en) 1995-05-18 1996-10-29 Ford Motor Company System and method for mode selection in a variable displacement engine
KR100243576B1 (ko) 1995-12-09 2000-03-02 정몽규 부분작동식 캠축 및 가변배기량 엔진
JP3286517B2 (ja) 1996-01-12 2002-05-27 本田技研工業株式会社 リーンバーンエンジンを搭載した車両の制御装置
US6691807B1 (en) 2000-04-11 2004-02-17 Ford Global Technologies Llc Hybrid electric vehicle with variable displacement engine
JP3578071B2 (ja) 2000-09-14 2004-10-20 トヨタ自動車株式会社 可変気筒エンジンの制御装置および車両の制御装置
JP2002276416A (ja) 2001-03-22 2002-09-25 Toyota Motor Corp 多気筒内燃機関の出力トルク均等周期化運転方法
JP3466600B1 (ja) 2002-07-16 2003-11-10 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2004108342A (ja) 2002-09-20 2004-04-08 Toyota Motor Corp 車両用駆動制御装置
US7308959B2 (en) * 2003-09-15 2007-12-18 General Motors Corporation Displacement on demand with regenerative braking
US7232401B2 (en) 2004-01-28 2007-06-19 General Motors Corporation Method of compensating torque at cylinder switching on a DOD engine with electric parallel hybrid
US7530413B2 (en) 2004-08-13 2009-05-12 General Motors Corporation Reducing torque disturbances and improving fuel economy in hybrid electric powertrains
KR100974600B1 (ko) 2004-12-17 2010-08-09 현대자동차주식회사 Ｖ8 엔진 구조
US7225782B2 (en) 2005-03-03 2007-06-05 Ford Global Technologies, Llc System and method to control transitions in the number of cylinders in a hybrid vehicle
JP2007069860A (ja) 2005-09-09 2007-03-22 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車のエンジン失火時制御装置
US7627418B2 (en) * 2005-10-04 2009-12-01 Ford Global Technologies, Llc System and method to control engine during de-sulphurization operation in a hybrid vehicle
TWI274104B (en) 2005-12-13 2007-02-21 Ind Tech Res Inst Multi-stage variable displacement engine
FR2904366B1 (fr) 2006-07-25 2008-10-03 Valeo Sys Controle Moteur Sas Moteur thermique a desactivation de chambre de combustion et compensation des desequilibrages produits et systemes de desactivation correspondant
US8150595B2 (en) 2008-08-15 2012-04-03 GM Global Technology Operations LLC Method for torque management in a hybrid vehicle equipped with active fuel management
JP2011051383A (ja) 2009-08-31 2011-03-17 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
KR20110054135A (ko) 2009-11-17 2011-05-25 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 배터리 ｓｏｃ 밸런싱 제어 방법
KR101091664B1 (ko) 2010-11-30 2011-12-08 기아자동차주식회사 전기자동차 잔존 주행거리 추정방법
US9404455B2 (en) 2010-12-10 2016-08-02 Continental Automotive Gmbh Method for operating an internal combustion engine with assistance from an electric machine, and internal combustion engine
US8880258B2 (en) 2011-10-17 2014-11-04 Tula Technology, Inc. Hybrid powertrain control
DE112012004795T8 (de) 2011-11-17 2014-11-20 Tula Technology, Inc. Hybrid-Antriebsstrang-Steuerung
KR101936431B1 (ko) 2012-03-20 2019-01-08 현대자동차주식회사 전기자동차의 주행가능거리 산출 방법
EP2657486A1 (de) 2012-04-24 2013-10-30 Ford Global Technologies, LLC Selbstzündende Brennkraftmaschine mit Teilabschaltung und Verfahren zum verbrauchsoptimierten Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
KR101926872B1 (ko) 2012-11-08 2018-12-07 현대자동차주식회사 전기자동차의 잔존주행거리 추정방법
CN103863311B (zh) * 2012-12-10 2017-04-19 上海汽车集团股份有限公司 基于能量优化的混合动力汽车发动机与电机扭矩分配方法
CN204136757U (zh) * 2013-02-08 2015-02-04 高效动力传动系统公司 用于双电机双离合混合动力车的动力系统配置及双电机双离合混合动力车
JP2015101959A (ja) 2013-11-21 2015-06-04 スズキ株式会社 エンジン
US9242646B2 (en) * 2014-01-17 2016-01-26 Ford Global Technologies, Llc Engine torque imbalance compensation in hybrid vehicle
US9440640B1 (en) 2015-10-16 2016-09-13 Borgwarner Inc. Gear change torque fill strategy

Also Published As

Publication number Publication date
US20170082046A1 (en) 2017-03-23
US10041423B2 (en) 2018-08-07
CN107031606A (zh) 2017-08-11
DE102016117300A1 (de) 2017-03-23
DE102016117300B4 (de) 2024-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101014479B (zh) 汽车驱动系统的运行方法和实施该方法的装置
US7232401B2 (en) Method of compensating torque at cylinder switching on a DOD engine with electric parallel hybrid
KR101714206B1 (ko) 친환경 차량의 엔진 운전 제어 시스템 및 방법
CN101056777A (zh) 控制混合机动车辆运行的方法和混合车辆
WO2016035188A1 (ja) 内燃機関搭載車両
CN107161137B (zh) 控制车辆的方法
CN111278700A (zh) 混合动力车辆的控制方法及控制装置
CN111976698B (zh) 动态分配快速扭矩产生的机动车辆、动力总成和控制逻辑
CN110325420B (zh) 混合动力车辆的动力控制方法及动力控制装置
CN107031657B (zh) 非均匀排量发动机控制系统的用户界面装置及其控制方法
CN107031606B (zh) 具有基于电池的荷电状态的不同控制模式的非均匀排量发动机控制系统及其控制方法
CN107054343B (zh) 带过渡状态控制模式的非均匀排量发动机控制系统和方法
US20190135287A1 (en) Method to optimize engine operation using active fuel management
US10202111B2 (en) Non-uniform displacement engine control system employing cylinder deactivation and method for controlling non-uniform displacement engine control system employing cylinder deactivation
CN106553637B (zh) 用于电动机辅助的非均匀排量发动机控制的系统和方法
CN109703547B (zh) 用于控制轻度混合动力电动车辆的方法和装置
GB2572583A (en) Braking process selection system
JP7139073B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
US20220073053A1 (en) Method for Operating a Powertrain of a Motor Vehicle, in Particular a Car, and Motor Vehicle
CN110304041B (zh) 车辆和车辆的控制方法
CN110290992B (zh) 混合动力车辆的动力控制方法及动力控制装置
KR101786320B1 (ko) 배터리 충전 상태에 따라 가변 제어되는 비균등 배기량 엔진 제어 시스템 및 그 제어 방법
JP5584282B2 (ja) ハイブリッド車の制御装置
KR101816408B1 (ko) 과도 상태 제어 모드를 갖는 비균등 배기량 엔진 제어 시스템 및 그 제어 방법
JP2023028185A (ja) ハイブリッド車両の制御方法および制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 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