CN108528429B - 混合动力汽车静止起动发动机的控制方法 - Google Patents

混合动力汽车静止起动发动机的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种混合动力汽车静止起动发动机的控制方法，在车辆处于静止状态下，整车控制器判断用户是否需要起动发动机，若是，则整车控制器控制油泵电机工作——主油路压力升高——第二离合器闭合——大电机拖转发动机——降低大电机扭矩——第二离合器恢复至接触点状态——发动机喷油点火——提升大电机转速至大电机转速与发动机转速差值的绝对值小于预设阈值E——第二离合器闭合，此时发动机起动完成，车辆进入混合动力工况。本发明方法，简单可行，缩短起动时间，可提高混合动力汽车静止起动发动机时的平顺性和实时性，提高整车驾乘舒适性。

Description

混合动力汽车静止起动发动机的控制方法
技术领域
本发明涉及混合动力汽车的控制领域，尤其是涉及一种混合动力汽车静止起动发动机的控制方法。
背景技术
混合动力汽车具有发动机起停功能，而起动发动机的工况非常频繁，同时为了得到更好的油耗，会增加离合器，以实现滑摩起动发动机功能，优化发动机起动的平顺性、实时性。因此，全工况起动发动机对起停功能的影响至关重要。
在现有技术中，在行车工况，混合动力汽车的整车控制器会根据电池电量、电池功率、油门踏板开度和车速信号，来确定起动发动机时机，此时电机和发动机存在转速差，通过离合器滑摩起动发动机。而当静止工况，电机和发动机不存在转速差，整车控制器会给电机控制器发送扭矩请求命令，提升电机转速至预设值，再通过离合器滑摩起动发动机；先提升电机转速，再滑摩起动机的办法只是为滑摩起动发动机创造转速差的前提条件，此办法额外对控制提出了更高的要求，电机在空载的情况下，施加扭矩提升电机转速至预设值的时间非常短，难以控制，而且离合器滑摩起动发动机需要先进行预充油，预充油的时间相比于提升电机转速的时间要长，所以必须先进行预充油，再提升电机转速，接着进行离合器滑摩起动发动机，这样将大大增加起动发动机的时间，严重影响了混合动力汽车起动发动机的平顺性和实时性。
发明内容
针对现有技术缺陷，本发明旨在提供一种混合动力汽车静止起动发动机的控制方法，简单可行，缩短起动时间，可提高混合动力汽车静止起动发动机时的平顺性和实时性。
本发明通过以下方案实现：
一种混合动力汽车静止起动发动机的控制方法，在车辆处于静止状态下即车辆在D档踩刹车或者P档时，整车控制器判断用户是否需要起动发动机，若是，则按以下步骤进行：
S1：整车控制器通过CAN总线发送预设的油泵电机转速请求阈值A至油泵电机控制器，油泵电机控制器控制油泵电机工作，当油泵电机的转速大于预设的油泵电机转速请求阈值A即油泵电机正常工作时，执行步骤S2；其中，预设的油泵电机转速请求阈值A优选为1000～1200rpm；
S2：整车控制器增大主油路比例阀电流以提高主油路压力，当主油路压力大于主油路压力预设阈值B时，执行步骤S3；其中，主油路压力预设阈值B优选为8～10bar；
S3：整车控制器增大第二离合器C1调压阀电流，直接闭合第二离合器C1，第二离合器C1闭合完成后，执行步骤S4；
S4：整车控制器根据发动机水温计算发动机的倒拖阻力，通过CAN总线发送预设的大电机E2第一扭矩请求曲线值M至大电机控制器，大电机控制器控制大电机E2施加扭矩，大电机通过第二离合器C1拖转发动机，当整车控制器检测到发动机转速大于预设的发动机喷油点火转速阈值C时，执行步骤S5；其中，预设的大电机E2第一扭矩请求曲线值M优选为40～60Nm；预设的发动机喷油点火转速阈值C优选为300～800rpm；
S5：整车控制器通过CAN总线发送预设的大电机E2第一扭矩请求曲线值M至大电机控制器，大电机控制器控制降低大电机E2的扭矩，当大电机E2的扭矩小于预设阈值D时，执行步骤S6；其中，预设的大电机E2第一扭矩请求曲线值M优选为40～60Nm；预设阈值D优选为0～10Nm；
S6：整车控制器降低第二离合器C1调压阀电流，控制第二离合器C1恢复至接触点状态，之后执行步骤S7；
S7：整车控制器通过CAN总线发送喷油点火命令至发动机控制器，发动机控制器控制执行喷油点火命令，发动机喷油点火成功后，执行步骤S8；
S8：整车控制器通过CAN总线发送预设的大电机E2第二扭矩请求曲线值N至大电机控制器，大电机控制器控制大电机E2在空载情况下迅速提升转速，当大电机E2转速与发动机转速差值的绝对值小于预设阈值E时，执行步骤S9；其中，预设的大电机E2第二扭矩请求曲线值N优选为10～20Nm；预设阈值E优选为0～50rpm；
S9：整车控制器增大第二离合器C1调压阀电流，直至第二离合器C1闭合，此时发动机起动完成，车辆进入混合动力工况。
进一步地，若整车控制器接收到的车辆当前的油门踏板开度大于50％或车速为0Km/h或电池电量小于1％，则整车控制器判断用户需要起动发动机。
整车控制器根据发动机水温计算发动机的倒拖阻力的方法为常规技术，一般通过查表获得。
与现有技术相比，本发明的混合动力汽车静止起动发动机的控制方法，具有以下优点：
1、本发明简单可行，通过第二离合器C1闭合，大电机E2拖转起动发动机，能够缩短起动发动机时间，快速响应起动请求，实时性改善明显，可保证每次起动效果的一致性；
2、本发明对第二离合器C1不使用滑摩，对液压系统和大电机E2的控制简单，难度降低，实用性强；
3、本发明方法，在第二离合器C1闭合时不传递扭矩，大电机E2通过第二离合器C1直接拖转发动机，可以快速的通过系统的共振点，可明显抑制离合器传递扭矩带来的抖动，保证车辆发动机起动平顺性；
4、混合动力汽车静止时，拖转发动机的扭矩源于大电机E2，使用了电机在0rpm能够施加扭矩的特性，弥补了滑摩需要转速差的不足；
5、本发明能够屏蔽发动机喷油点火时抖动带来的影响，可提高整车驾驶舒适性；
6、不需增加额外硬件，软件调整少，节省成本，对发动机、电机、离合器和液压系统没有特别要求，可以很好的适应不同的环境温度，降低环境温度对液压系统和离合器的影响；本发明方法对电机扭矩的响应时间要求较低，能够适应多数混合动力项目中的电机性能，具有广泛适用性。
附图说明
图1为本发明使用的混合动力系统的结构示意图；
图2为实施例1中混合动力汽车静止起动发动机的控制方法的控制流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
本发明使用的混合动力系统的结构示意图如图1所示，其主要部件包括：发动机ICE、小电机E1、大电机E2、第一单行星排PG1、第二单行星排PG2、第一离合器C0、第二离合器C1、第一制动器B1、第二制动器B2、变速箱主减速器3和差速器2,发动机ICE连接输入轴1后分别通过第一离合器C0连接第一单行星排PG1的行星架PC1、通过第二离合器C1连接第二单行星排PG2的太阳轮S2，大电机E2与第二单行星排PG2的太阳轮S2连接，小电机E1与第一单行星排PG1的太阳轮S1连接，第一制动器B1锁止第一单行星排PG1的行星架PC1，第二制动器B2锁止第一单行星排PG1的太阳轮S1,第二单行星排PG2的齿圈R2连接第一单行星排PG1的行星架PC1，第一单行星排PG1的齿圈R1与第二单行星排PG2的行星架PC2相连接后连接变速箱主减速器3，变速箱主减速器3连接差速器2。
实施例1
一种混合动力汽车静止起动发动机的控制方法，其控制流程图如图2所示，在车辆处于静止状态下即车辆在D档踩刹车或者P档时，若整车控制器接收到的车辆当前的油门踏板开度大于50％或车速为0Km/h或电池电量小于1％，则整车控制器判断用户需要起动发动机，按以下步骤进行：
S1：整车控制器通过CAN总线发送预设的油泵电机转速请求阈值A至油泵电机控制器，油泵电机控制器控制油泵电机工作，当油泵电机的转速大于预设的油泵电机转速请求阈值A即油泵电机正常工作时，A为1000rpm，执行步骤S2；
S2：整车控制器增大主油路比例阀电流以提高主油路压力，当主油路压力大于主油路压力预设阈值B时，B为10bar，执行步骤S3；
S3：整车控制器以最大的梯度增大第二离合器C1调压阀电流，直接闭合第二离合器C1，第二离合器C1闭合完成后，执行步骤S4；
S4：整车控制器根据发动机水温计算发动机的倒拖阻力，通过CAN总线发送预设的大电机E2第一扭矩请求曲线值M至大电机控制器，M为40～60Nm，大电机控制器控制大电机E2施加扭矩，大电机通过第二离合器C1拖转发动机，当整车控制器检测到发动机转速大于预设的发动机喷油点火转速阈值C时，C为500rpm，执行步骤S5；
S5：整车控制器通过CAN总线发送预设的大电机E2第一扭矩请求曲线值M至大电机控制器，M为40～60Nm，大电机控制器控制快速降低大电机E2的扭矩，当大电机E2的扭矩小于预设阈值D时，D为5Nm，执行步骤S6；
S6：整车控制器降低第二离合器C1调压阀电流，控制第二离合器C1恢复至接触点状态，之后执行步骤S7；
S7：整车控制器通过CAN总线发送喷油点火命令至发动机控制器，发动机控制器控制执行喷油点火命令，发动机喷油点火成功后，执行步骤S8；
S8：整车控制器通过CAN总线发送预设的大电机E2第二扭矩请求曲线值N至大电机控制器，N为10～20Nm，大电机控制器控制大电机E2在空载情况下迅速提升转速，当大电机E2转速与发动机转速差值的绝对值小于预设阈值E时，E为50rpm，执行步骤S9；
S9：整车控制器增大第二离合器C1调压阀电流，直至第二离合器C1闭合，此时发动机起动完成，车辆进入混合动力工况。
实施例2
一种混合动力汽车静止起动发动机的控制方法，其步骤与实施例1中的混合动力汽车静止起动发动机的控制方法的步骤相类似，其不同之处在于：步骤S1中，预设的油泵电机转速请求阈值A为1200rpm；步骤S2中，主油路压力预设阈值B为8bar；步骤S4中，预设的发动机喷油点火转速阈值C为800rpm；步骤S5中，预设阈值D为10Nm；步骤S8中，预设阈值E为30rpm。
实施例3
一种混合动力汽车静止起动发动机的控制方法，其步骤与实施例1中的混合动力汽车静止起动发动机的控制方法的步骤相类似，其不同之处在于：预设的油泵电机转速请求阈值A为1100rpm；步骤S2中，主油路压力预设阈值B为9bar；步骤S4中，预设的发动机喷油点火转速阈值C为350rpm；步骤S5中，预设阈值D为2Nm；步骤S8中，预设阈值E为0rpm。

Claims (5)

1.一种混合动力汽车静止起动发动机的控制方法，其特征在于：混合动力系统包括发动机、小电机(E1)、大电机(E2)、第一单行星排、第二单行星排、
第一离合器(C0)、第二离合器(C1)、第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、变速箱主减速器和差速器，发动机连接输入轴后分别通过第一离合器(C0)连接第一单行星排的行星架、通过第二离合器(C1)连接第二单行星排的太阳轮，大电机(E2)与第二单行星排的太阳轮连接，小电机(E1)与第一单行星排的太阳轮连接，第一制动器(B1)锁止第一单行星排的行星架，第二制动器(B2)锁止第一单行星排的太阳轮，第二单行星排的齿圈连接第一单行星排的行星架，第一单行星排的齿圈与第二单行星排的行星架相连接后连接变速箱主减速器，变速箱主减速器连接差速器；在车辆处于静止状态下，整车控制器判断用户是否需要起动发动机，若是，则按以下步骤进行：
S1：整车控制器通过CAN总线发送预设的油泵电机转速请求阈值A至油泵电机控制器，油泵电机控制器控制油泵电机工作，当油泵电机的转速大于预设的油泵电机转速请求阈值A时，执行步骤S2；
S2：整车控制器增大主油路比例阀电流以提高主油路压力，当主油路压力大于主油路压力预设阈值B时，执行步骤S3；
S3：整车控制器增大第二离合器(C1)调压阀电流，直接闭合第二离合器(C1)，第二离合器(C1)闭合完成后，执行步骤S4；
S4：整车控制器根据发动机水温计算发动机的倒拖阻力，通过CAN总线发送预设的大电机(E2)第一扭矩请求曲线值M至大电机控制器，大电机控制器控制大电机(E2)施加扭矩，大电机(E2)通过第二离合器(C1)拖转发动机，当整车控制器检测到发动机转速大于预设的发动机喷油点火转速阈值C时，执行步骤S5；
S5：整车控制器通过CAN总线发送预设的大电机(E2)第一扭矩请求曲线值M至大电机控制器，大电机控制器控制降低大电机(E2)的扭矩，当大电机(E2)的扭矩小于预设阈值D时，执行步骤S6；
S6：整车控制器降低第二离合器(C1)调压阀电流，控制第二离合器(C1)恢复至接触点状态，之后执行步骤S7；
S7：整车控制器通过CAN总线发送喷油点火命令至发动机控制器，发动机控制器控制执行喷油点火命令，发动机喷油点火成功后，执行步骤S8；
S8：整车控制器通过CAN总线发送预设的大电机(E2)第二扭矩请求曲线值N至大电机控制器，大电机控制器控制大电机(E2)在空载情况下迅速提升转速，当大电机(E2)转速与发动机转速差值的绝对值小于预设阈值E时，执行步骤S9；
S9：整车控制器增大第二离合器(C1)调压阀电流，直至第二离合器(C1)闭合，此时发动机起动完成，车辆进入混合动力工况。
2.如权利要求1所述的混合动力汽车静止起动发动机的控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，预设的油泵电机转速请求阈值A为1000～1200rpm；所述步骤S2中，主油路压力预设阈值B为8～10bar。
3.如权利要求1所述的混合动力汽车静止起动发动机的控制方法，其特征在于：所述步骤S4和S5中，预设的大电机(E2)第一扭矩请求曲线值M为40～60Nm；
所述步骤S8中，预设的大电机(E2)第二扭矩请求曲线值N为10～20Nm；
所述步骤S4中，预设的发动机喷油点火转速阈值C为300～800rpm。
4.如权利要求1所述的混合动力汽车静止起动发动机的控制方法，其特征在于：所述步骤S5中，预设阈值D为0～10Nm；所述步骤S8中，预设阈值E为0～50rpm。
5.如权利要求1～4任一所述混合动力汽车静止起动发动机的控制方法，其特征在于：若整车控制器接收到的车辆当前的油门踏板开度大于50％或车速为0Km/h或电池电量小于1％，则整车控制器判断用户需要起动发动机。
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