CN109229089A - 用于启动车辆混合动力传动系统的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于启动车辆混合动力传动系统的系统和方法。车辆包括选择性地连接发动机和电机的分离离合器。车辆还包括由电机驱动并可操作为使所述离合器的流体增压的机械泵。车辆包括控制器，所述控制器被配置为：响应于电机不可操作，启用辅助起动机以启动发动机，启用可操作为使离合器的流体增压的电动泵，并操作发动机以驱动机械泵。

Description

用于启动车辆混合动力传动系统的系统和方法

技术领域

本申请总体上涉及在高电压电机不可用的情况下操作混合动力车辆。

背景技术

混合动力车辆包括由高电压电源供电的电机。该电机能够提供用于车辆的推进转矩。该电机还用于发动发动机以使其启动。在高电压电机不可用的情况下，发动机不能被启动。

发明内容

一种混合动力传动系统的控制系统包括控制器，所述控制器被配置为：响应于被配置为驱动可操作为使发动机与电机之间的离合器的流体增压的机械泵的电机不可操作，(i)启用辅助起动机以启动发动机，(ii)启用被配置为使流体增压的电动泵，(iii)致动阀以使流体流向离合器，以及(iv)操作发动机以驱动机械泵。

所述机械泵可操作为使离合器的流体增压到一定流体压力，该流体压力高于当阀被致动时引起离合器锁定的预定的锁定压力。所述电动泵可操作为使离合器的流体增压到处于一定流体压力水平，该流体压力水平低于或等于预定的电动泵最大压力，该电动泵最大压力低于所述预定的锁定压力。控制器还可被配置为：命令变速器换挡离合器到关闭状态以最大化离合器的压力，所述变速器换挡离合器连接到与离合器相同的流体回路。控制器还可被配置为：以至少为预定的发动机速度的速度操作发动机，所述预定的发动机速度被配置为使机械泵以预定的泵速度旋转，在所述预定的泵速度处，流体压力超过离合器的预定的锁定压力。控制器还可被配置为：响应于电动泵的启用，增加发动机转矩以防止发动机速度降低。控制器还可被配置为：响应于电机不可操作而禁用发动机自动停止。

一种车辆包括选择性地连接发动机与电机的离合器以及由电机驱动并可操作为使离合器的流体增压的机械泵。车辆还包括控制器，所述控制器被配置为：响应于电机不可操作，启用可操作为使离合器的流体增压的电动泵，并启用辅助起动机来启动发动机以驱动机械泵。

控制器还可被配置为：响应于电机不可操作，禁用发动机自动停止。控制器还可被配置为：响应于电动泵的启用，增加发动机转矩以防止发动机速度降低。控制器还可被配置为：以至少为预定的发动机速度的速度操作发动机，所述预定的发动机速度被配置为使机械泵以预定的泵速度旋转，在所述预定的泵速度处，流体压力超过离合器的预定的锁定压力。控制器可被配置为：命令变速器换挡离合器到关闭状态以最大化离合器的压力，所述变速器换挡离合器连接到与离合器相同的流体回路。机械泵可操作为产生高于使离合器锁定的预定的锁定压力的流体压力。电动泵可操作为使流体压力不超过预定的电动泵最大压力，所述预定的电动泵最大压力低于所述预定的锁定压力。

一种方法包括：响应于电机不能驱动被配置为使设置于发动机与电机之间的离合器增压的机械泵，启用电动泵以使所述离合器增压，并启动和操作发动机以驱动机械泵来达到离合器的锁定压力。

所述方法还可包括：将变速器换挡离合器操作为处于关闭状态以最大化离合器的压力，所述变速器换挡离合器连接到与所述离合器相同的流体回路。所述方法还可包括：以至少为预定的发动机速度的速度操作发动机，所述预定的发动机速度被配置为使机械泵以预定的泵速度旋转，在所述预定的泵速度处，流体压力达到或超过离合器的锁定压力。所述方法还可包括：响应于电动泵的启用，增加发动机转矩以防止发动机速度降低。所述方法还可包括：响应于电机不可操作而禁用发动机自动停止。所述方法还可包括：响应于离合器被完全增压而操作发动机以满足用于推进的转矩需求。

附图说明

图1为具有混合动力传动系统的车辆的框图。

图2为包括液压控制系统的混合动力传动系统的框图。

图3为用于控制混合动力传动系统的可能的操作序列的流程图。

具体实施方式

在此描述本公开的实施例。然而，将理解的是，公开的实施例仅为示例，其他实施例可采用各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅为用于教导本领域技术人员以各种方式使用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，可将参照任一附图示出并描述的各种特征与在一个或更多个其他附图中示出的特征相结合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可期望用于特定应用或实施方式。

参照图1，示出了根据本公开的实施例的混合动力电动车辆(HEV)110的示意图。图1示出了组件之间的代表性关系。组件在车辆中的物理位置和方向可改变。HEV 110包括动力传动系统112。动力传动系统112包括驱动传动装置116的发动机114，所述传动装置116可被称为模块化混合动力传动装置(modular hybrid transmission，MHT)。如将在下文进一步详细描述的，传动装置116包括电机(诸如电动机/发电机(M/G))118、关联的牵引电池120、变矩器122以及多阶梯传动比自动变速器或齿轮箱124。

发动机114和M/G 118两者均为HEV 110的驱动源。发动机114通常代表可以包括内燃发动机(诸如，汽油、柴油或天然气驱动的发动机)或燃料电池的动力源。发动机114产生发动机功率和对应的发动机转矩，当发动机114和M/G 118之间的分离离合器126至少部分地接合时，所述发动机功率和对应的发动机转矩被供应到M/G 118。M/G 118可以由多种类型的电机中的任何一种来实现。例如，M/G 118可以是永磁同步电动机。如下文将描述的，电力电子器件156将牵引电池120提供的直流(DC)电调节至M/G 118所需要的。例如，电力电子器件可向M/G 118提供三相交流(AC)电。

当分离离合器126至少部分地接合时，动力可以从发动机114流到M/G 118或从M/G118流到发动机114。例如，分离离合器126可以接合并且M/G 118可以作为发电机操作，以将曲轴128和M/G轴130提供的旋转能转换成电能储存在牵引电池120中。分离离合器126也可以分离以将发动机114与动力传动系统112的其它部分隔离，使得M/G 118可以用作HEV 110的唯一驱动源。M/G轴130延伸通过M/G 118。M/G 118持续可驱动地连接至M/G轴130，而发动机114仅在分离离合器126至少部分地接合时才可驱动地连接到M/G轴130。

M/G 118经由M/G轴130连接到变矩器122。因此，当分离离合器126至少部分地接合时，变矩器122连接到发动机114。变矩器122包括固定到M/G轴130的泵轮以及固定到变速器输入轴132的涡轮。从而，变矩器122在轴130和变速器输入轴132之间提供液力耦合。当泵轮旋转得比涡轮快时，变矩器122将动力从泵轮传输至涡轮。涡轮转矩和泵轮转矩的大小通常取决于相对转速。当泵轮转速与涡轮转速之比足够高时，涡轮转矩是泵轮转矩的数倍。还可以设置变矩器旁通离合器134，其在接合时将变矩器122的泵轮和涡轮摩擦地或机械地结合，以允许更高效的动力传输。变矩器旁通离合器134可以作为起步离合器操作以提供平顺的车辆起步。可替代地或者相结合地，对于不包括变矩器122或变矩器旁通离合器134的应用，可以在M/G 118与齿轮箱124之间设置类似于分离离合器126的起步离合器。在一些应用中，分离离合器126通常被称为上游离合器并且起步离合器134(可以是变矩器旁通离合器)通常被称为下游离合器。

齿轮箱124可以包括齿轮组(未示出)，所述齿轮组通过摩擦元件(诸如离合器和制动器(未示出))的选择性接合而被选择性地置于不同的齿轮比，以建立期望的多个离散或阶梯传动比。齿轮箱124可提供可从低挡(例如，一挡)到最高挡(例如，N挡)的预定数量的齿轮比。齿轮箱124的升挡是向更高挡位的转换。齿轮箱124的降挡是向更低挡位的转换。摩擦元件可根据换挡计划来控制，所述换挡计划按顺序连接和分离齿轮组的特定元件以控制变速器输出轴136和变速器输入轴132之间的传动比。齿轮箱124通过关联的控制器150(诸如动力传动系统控制单元(PCU))基于各种车辆和环境工况从一个传动比自动换挡至另一个传动比。齿轮箱124随后向输出轴136提供动力传动系统输出转矩。

应理解的是，与变矩器122一起使用的液压控制的齿轮箱124仅仅是齿轮箱或变速器布置的一个示例；在本公开的实施例中使用从发动机和/或电动机接收输入转矩并随后以不同的传动比将转矩提供至输出轴的任何多级传动比变速器都是可以接受的。例如，齿轮箱124可由自动机械式(或手动)变速器(AMT)来实现，所述AMT包括一个或更多个伺服电机，用于沿换挡导轨平移/旋转换挡拨叉来选择期望的齿轮比。如本领域普通技术人员通常理解的，例如，AMT可用于具有较高的转矩需求的应用中。

如图1中的代表性实施例所示，输出轴136连接到差速器140。差速器140经由连接到差速器140的相应车桥144驱动一对车轮142。差速器140向每个车轮142传输大约相等的转矩同时允许轻微的转速差(例如，当车辆转弯时)。可以使用不同类型的差速器或类似的装置将转矩从动力传动系统分配到一个或更多个车轮。例如，在一些应用中，转矩分配可根据特定的操作模式或状况而改变。

动力传动系统112可进一步包括关联的动力传动系统控制单元(PCU)150。虽然被示出为一个控制器，但PCU可以是较大控制系统的一部分并且可以通过整个车辆110中的各种其它控制器(诸如车辆系统控制器(VSC))来控制。因此，应理解动力传动系统控制单元150和一个或更多个其它控制器可以统称为“控制器”，所述“控制器”响应于来自各种传感器的信号而控制各种致动器，以控制诸如启动/停止发动机114、操作M/G 118以提供车轮转矩或为牵引电池120充电、选择或计划变速器换挡等多种功能。控制器150可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理器(CPU)。例如，计算机可读存储装置或介质可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储。KAM是可以用于在CPU掉电时存储各种操作变量的持久性或非易失性存储器。计算机可读存储装置或介质可以使用若干已知存储装置中的任何存储装置实施，诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、闪存或能够存储数据的任何其它电、磁、光学或其组合的存储装置，所述数据中的一些代表由控制器使用以控制发动机或车辆的可执行指令。

控制器150经由输入/输出(I/O)接口与各种发动机/车辆传感器和致动器通信，所述I/O接口可以实施为提供各种原始数据或信号调节、处理和/或转换、短路保护等的单个集成接口。或者，在将特定信号提供至CPU之前，一个或更多个专用硬件或固件芯片可以用于调节和处理所述特定信号。如图1中的代表性实施例总体上示出的，控制器(PCU)150可以将信号发送至发动机114、分离离合器126、M/G 118、起步离合器134、传动装置齿轮箱124和电力电子器件156和/或接收来自发动机114、分离离合器126、M/G 118、起步离合器134、传动装置齿轮箱124和电力电子器件156的信号。尽管未明确示出，但是本领域的普通技术人员将识别出上述每个子系统内的可由控制器(PCU)150控制的各种功能或组件。可使用通过控制器执行的控制逻辑直接或间接致动的参数、系统和/或组件的代表性示例包括燃料喷射正时、速率和持续时间、节气门位置、火花塞点火正时(针对火花点火式发动机)、进气/排气门正时和持续时间、前端附件驱动(FEAD)组件(诸如交流发电机)、空调压缩机、电池充电、再生制动、M/G操作、用于分离离合器126、起步离合器134以及传动装置齿轮箱124的离合器压力等。通过I/O接口通信输入的传感器可以用于指示例如涡轮增压器增压压力、曲轴位置(PIP)、发动机转速(RPM)、车轮转速(WS1、WS2)、车速(VSS)、冷却剂温度(ECT)、进气歧管压力(MAP)、加速踏板位置(PPS)、点火开关位置(IGN)、节气门位置(TP)、空气温度(TMP)、排气氧(EGO)或其它排气成分浓度或存在度、进气流量(MAF)、变速器挡位、传动比或模式、变速器油温(TOT)、传动装置涡轮转速(TS)、变矩器旁通离合器134状态(TCC)、减速或换挡模式(MDE)。

通过控制器(PCU)150执行的控制逻辑或功能可以通过一个或更多个附图中的流程图或类似图表来表示。这些附图提供代表性的控制策略和/或逻辑，所述代表性的控制策略和/或逻辑可以使用一个或更多个处理策略(诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)来实现。如此，示出的各种步骤或功能可以以示出的序列执行、并行执行或在某些情况下有所省略。尽管没有总是明确地说明，但是本领域的普通技术人员将意识到根据所使用的特定处理策略可以重复执行一个或更多个说明的步骤或功能。类似地，处理的顺序对于获得在此描述的特征和优点并不是必需的，而是为了便于说明和描述而提供。控制逻辑可以主要在通过基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(诸如PCU 150)执行的软件中实现。当然，根据特定应用，可以在一个或更多个控制器中以软件、硬件或者软件和硬件的结合来实现控制逻辑。当以软件实现控制逻辑时，可以在一个或更多个计算机可读存储装置或介质中提供控制逻辑，所述一个或更多个计算机可读存储装置或介质具有代表通过计算机执行以控制车辆或其子系统的代码或指令的存储数据。计算机可读存储装置或介质可以包括利用电、磁和/或光学存储器来保持可执行指令和关联的校准信息、操作变量等的若干已知物理装置中的一个或更多个。

车辆驾驶员使用加速踏板152来提供需求的转矩、功率或驱动命令以推进车辆110。通常，踩下和松开加速踏板152产生加速踏板位置信号，该加速踏板位置信号可以被控制器150分别解读为增加功率或减小功率的需求。至少基于来自踏板的输入，控制器150命令来自发动机114和/或M/G 118的转矩。控制器150还控制齿轮箱124内的换挡正时以及分离离合器126和变矩器旁通离合器134的接合或分离。与分离离合器126类似，可在接合位置和分离位置之间的范围内调节变矩器旁通离合器134。除泵轮和涡轮之间的液力耦合产生的可变打滑之外，这也在变矩器122中产生可变打滑。或者，根据特定应用，变矩器旁通离合器134可以操作为锁定或断开而不使用调节的操作模式。

为了通过发动机114驱动车辆110，分离离合器126至少部分地接合，以将至少一部分发动机转矩通过分离离合器126传输至M/G 118，然后从M/G 118传输通过变矩器122和齿轮箱124。M/G 118可以通过提供附加功率来辅助发动机114转动轴130。该操作模式可称为“混合动力模式”或“电动辅助模式”。

为了利用M/G 118作为唯一动力源来驱动车辆110，除了分离离合器126操作为将发动机114与动力传动系统112的其余部分隔离以外，动力流保持不变。在这段时间期间可以禁用发动机114中的燃烧或者以其它方式关闭发动机114以节省燃料。牵引电池120通过高电压(HV)总线154将储存的电能传输至可包括例如逆变器的电力电子模块156。高电压总线154包括用于在模块之间传导电流的线路和导体，并可包括正极侧导体和负极(或回流)侧导体。电力电子器件156将来自牵引电池120的DC电压转换成AC电压以供M/G 118使用。控制器150命令电力电子器件156将来自牵引电池120的电压转换为提供给M/G 118的AC电压以向轴130提供正转矩或负转矩。该操作模式可以称为“纯电动”操作模式。

在任意操作模式中，M/G 118可用作电动机并为动力传动系统112提供驱动力。或者，M/G 118可用作发电机并将来自动力传动系统112的动能转换成电能储存在牵引电池120中。例如，当发动机114正在提供用于车辆110的推进动力时，M/G 118可用作发电机。M/G118还可在再生制动期间用作发电机，在再生制动中，来自旋转着的车轮142的旋转能通过齿轮箱124回传并被转换为电能储存在牵引电池120中。

应理解，图1中示出的示意图仅仅是示例性的并不意味着限制。可以考虑利用发动机和电动机两者的选择性接合以通过变速器传递转矩的其它构造。例如，M/G 118可以从曲轴128偏移，可提供额外的电动机来启动发动机114，和/或M/G 118可设置在变矩器122和齿轮箱124之间。在不脱离本公开的范围的情况下，可以考虑其它构造。其它混合动力车辆构造是可能的(例如，动力分流式构造)，并且在此公开的创新方面适用于这些其它构造。

车辆110可利用M/G 118来启动发动机114。控制器150可命令分离离合器126闭合并经由电力电子器件156从M/G 118请求转矩。来自M/G 118的转矩使发动机114旋转使得发动机速度增加到预定速度以上，届时可命令发动机114提供燃料并点火以维持持续的发动机旋转。在发动机发动(engine cranking)和初始启动(initial startup)期间，变矩器122可提供一些扭转隔离。在某些车辆构造中，辅助起动机168也可连接到发动机114以提供启动发动机114的辅助或备用手段。辅助起动机168可以是带式起动发电一体机(belt-integrated starter generator，BISG)系统，其中，电机通过带传动总成连接到发动机114。辅助起动机168可以是具有与飞轮相互作用的环形齿轮的电机，所述飞轮连接到发动机114。与辅助起动机168关联的电机可利用(例如，由12V电源系统提供的)低电压电源或(例如，由牵引电池120提供的)高电压电源进行操作。

车辆110还可包括功率转换器模块158和辅助电池160。辅助电池160可以是汽车中常用的低电压电池(诸如，12V电池)。辅助电池160的端子可电连接到低电压总线166。低电压总线166包括用于在相连的模块之间传导电流的线路和导体。功率转换器158可电连接在高电压总线154和低电压总线166之间。功率转换器模块158可以是DC/DC转换器，其被配置为将来自高电压总线154的电压转换为与低电压总线166兼容的电压水平。功率转换器158还可被配置为将来自低电压总线166的电压转换为与高电压总线154兼容的电压。例如，功率转换器158可被配置为在高电压总线154和低电压总线166之间提供电流的双向流动。

车辆110可包括显示器。例如，显示器可以是仪表盘的一部分。显示器可包括灯、光和/或用于提醒操作者关于车辆的状况的其它指示器。显示器可以是液晶显示(LCD)模块。显示器可与连接到通信总线的控制器(例如，PCU 150)通信。

图2描绘了混合动力传动系统的进一步的方面。混合动力传动系统和/或传动装置116可包括液压系统170。液压系统170可被配置为将流体引导和输送到传动装置116内的各种组件。液压系统170可包括用于液压流体的储存器。液压系统170可将流体提供到分离离合器126、变矩器122和齿轮箱124。液压系统170可包括阀和液压致动器，以控制混合动力传动系统内的流体的流动。液压致动器可被配置为用于使离合器接合/分离以及用于换挡。螺线管可连接到阀和致动器以向控制器150提供用于控制阀和致动器的接口。

液压系统170可包括一个或更多个分离离合器控制阀176，所述分离离合器控制阀176可被配置为启用和禁用向分离离合器126的流体的流动。分离离合器控制阀176可包括与控制器150交互的螺线管。在某些配置中，可以实施单个分离离合器控制阀176。当被启用时，分离离合器控制阀176可使流体流向分离离合器126以使分离离合器126接合。当被停用时，流体可从分离离合器126释放以使分离离合器126分离。在某些配置中，分离离合器控制阀176可包括多个阀，所述多个阀被配置为根据阀的启用而建立、保持和释放分离离合器126的流体压力。

液压系统170可包括一个或更多个齿轮箱控制阀178，所述齿轮箱控制阀178具有与控制器150交互的关联的螺线管。当被致动时，齿轮箱控制阀178可允许流体流向关联的致动器，并且当被停用时，齿轮箱控制阀178可允许流体从关联的致动器释放。齿轮箱控制阀178可被配置为控制齿轮箱124的选定挡位。通过启用齿轮箱控制阀178的各种组合，可选择不同的齿轮比。此外，通过启用齿轮箱控制阀178的选定组合，可选择空挡和驻车挡。

液压系统可包括一个或更多个变矩器控制阀180，所述变矩器控制阀180具有与控制器150交互的关联的螺线管。变矩器控制阀180可被配置为使旁通离合器134接合和分离。当被致动时，变矩器控制阀180可允许流体流向关联的致动器，并且当被停用时，变矩器控制阀180可允许流体从关联的致动器释放。

液压系统170的操作可取决于液压系统170内的流体压力。由阀和液压致动器操作的组件中的每个可以以压力为特征，其中，在所述压力下，可预期适当的操作。例如，分离离合器126可以以用于分离离合器126的完全接合的预定的全压力水平为特征。当流体压力达到或超过预定的全压力水平时，分离离合器126可完全接合或锁定。当流体压力超过预定的全压力水平时，分离离合器126可完全接合。即，曲轴128和M/G轴130可被连接并且可在分离离合器126两端无打滑的情况下一起旋转。在这种模式下，发动机转矩可被完全地传递到M/G轴130。在流体压力低于预定的全压力水平时，分离离合器126可能不能完全接合。在此情况下，曲轴128和M/G轴130可能不以相同的速度旋转并且在分离离合器126两端可能存在打滑。打滑的量可取决于流体的压力水平。在这种模式下，发动机转矩可仅被部分地传递到M/G轴130。

传动装置116还可包括机械驱动的传动装置泵174。传动装置泵174可被配置为使液压系统170内的流体增压。传动装置泵174可连接到M/G轴130。M/G轴130的旋转可导致传动装置泵174使流体增压。当以预定速度或预定速度以上的速度旋转时，传动装置泵174可使液压流体至少增压到预定的全压力水平(例如，完全增压)。当以低于预定速度的速度旋转时，传动装置泵174可使液压流体增压到低于预定的全压力水平的压力(例如，部分增压)。液压流体压力可以是传动装置泵174的旋转速度的函数。在M/G轴130不旋转的时间间隔内，传动装置泵174不能增加液压系统170内的压力。M/G 118可由牵引电池120供电并且可被控制以引起M/G轴130和传动装置泵174的旋转。

流体在液压系统170中的运动取决于流体被增压。在正常操作时，传动装置泵174在M/G轴130正在旋转时建立流体压力。此外，通过操作M/G 118，传动装置泵174的速度可被维持在预定速度以上。可能存在M/G 118不能提供转矩来使传动装置泵174旋转的情况。例如，(例如，由诊断状况、消耗、低电池放电限制所引起的)牵引电池电力的损失可能致使M/G118不能被驱动而提供用于使M/G轴130旋转的转矩。涉及电力电子器件156的诊断状况可能导致M/G 118不能运行。如果传动装置泵174停止旋转，则流体增压可能缺失。流体增压的缺失可能导致分离离合器126不能接合或齿轮箱124不能换挡。没有操作M/G 118或接合分离离合器126的能力，车辆就不能推进。如果M/G 118不能使传动装置泵174旋转，那么使流体增压的替代方法会是有益的。

混合动力传动系统可包括电力驱动的辅助泵172。辅助泵172可被配置为使液压系统170内的流体增压。辅助泵172可从低电压总线166和/或辅助电池160接收电力。辅助泵172可包括电动机，所述电动机被配置为驱动泵送机构。辅助泵172可由控制器(诸如PCU150)操作。控制器150可包括被配置为启用和停用辅助泵172的驱动电路。由于辅助泵172由低电压总线166供电，因此它能够在因涉及高电压组件的问题而使传动装置泵174不可操作的状况下运行。辅助泵172使流体增压的容量可低于传动装置泵174的容量。辅助泵172可具有使压力增加到第一预定压力限制的容量。传动装置泵174可具有使压力增加到第二预定压力限制的容量，所述第二预定压力限制高于所述第一预定压力限制。在某些配置中，辅助泵172可能不能使液压系统170增压到用于锁定分离离合器126的预定的全压力水平。即，辅助泵172可能仅能够使液压系统170中的流体部分增压。

当M/G 118可操作时，M/G 118可被控制以使传动装置泵174旋转。M/G 118可被控制在至少为预定速度的速度，以确保液压系统170的完全增压是可用的。在此情况下，通过将增压流体引导到分离离合器126(例如，启用分离离合器控制阀176)，分离离合器126可完全接合。当M/G 118不可操作时，M/G 118不能驱动传动装置泵174以使流体增压。此外，如果M/G 118不可操作，则妨碍通过M/G 118进行的推进。发动机114是用于车辆的推进转矩的剩余来源。然而，当分离离合器126分离时，发动机114不能提供推进转矩来使车辆运动。

如果M/G 118变得不可操作，则在发动机114当前停止的情况下，可能需要启动发动机114。明显的是，在此情况下，M/G 118不能发动发动机114以使其启动。在这种情况下，辅助起动机168可被启用以发动发动机114。控制器150可命令辅助起动机168的启用。辅助起动机168可发动发动机114使得发动机114可被启动。然后，控制器150可在启动过程中控制燃料和点火以实现发动机114的启动。发动机114可在启动后怠速运行。

如果M/G 118变得不可操作用于驱动传动装置泵174，则必须要开发接合分离离合器126的其他方法否则车辆不能被推进。辅助泵172可用于使流体增压到足以将发动机转矩部分地传递到M/G轴130的水平。控制器150可被配置为供能给辅助泵172或启用辅助泵172。辅助泵172可使液压系统170中的流体压力增加到预定的压力。该预定的压力可足以使分离离合器126部分地接合。

可能存在依靠增压的流体来运行的其它液压致动器。当辅助泵172被启用时，可能需要停用液压系统170内的其它液压致动器。处于活动状态的任何额外的液压致动器都可降低分离离合器126可用的流体压力。当辅助泵172被启用时，控制器150可命令停用其它液压致动器和阀。例如，当辅助泵172被启用时，齿轮箱控制阀178可被停用(例如，操作为处于关闭状态)。

当发动机114正在运行并且流体通过辅助泵172被增压时，分离离合器126可部分地接合。控制器150可启用分离离合器控制阀176以允许流体流向分离离合器126从而使分离离合器126部分地接合。由于辅助泵172建立的流体压力可低于预定的全压力水平，因此分离离合器126可仅部分地接合，使得仅有一部分发动机转矩通过分离离合器126。

当分离离合器126部分地接合时或在此之前，控制器150可操作发动机114来增加发动机转矩。在分离离合器126部分地接合之前增加发动机转矩可避免当增加额外的负载时发动机114的失速或减慢(sagging)。控制器150还可将发动机速度控制为高于正常怠速速度的值，以防止当分离离合器126部分地接合时发动机速度变得过低。

在分离离合器126部分地接合之前，控制器150可操作齿轮箱控制阀178选择非行驶挡以降低负载。例如，齿轮箱控制阀178可被命令为选择空挡或驻车挡，这样转矩不被传递到驱动轮。在非行驶挡操作齿轮箱124防止发动机速度下降并允许机械泵174以更少的时间增加速度。

当分离离合器126部分地接合时，M/G轴130将开始旋转，导致传动装置泵174的旋转。随着传动装置泵174的速度增加，液压系统170中的流体压力将增加。随着液压系统170中的流体压力的建立，通过分离离合器126传递的转矩增加，这可进一步提高传动装置泵174的速度。当传动装置泵174达到预定的全压力速度时，液压系统170可被增压到预定的全压力水平。当流体被增压到预定的全压力水平或预定的全压力水平以上时，分离离合器126可完全接合或锁定。

当分离离合器126接合时，可使用发动机114进行车辆推进。当分离离合器126完全接合时，可获得用于推进的全发动机功率。混合动力传动系统可操作为传统的、发动机驱动的车辆。在这种模式下，只要M/G 118不可操作，发动机114就可以可选地保持在运行状态。例如，可禁用自动停止和自动启动。注意，如果发动机自动停止/启动功能保持启用，则与M/G 118可操作的完全操作(full operation)相比，响应时间可能增加。例如，发动机114可需要更长的时间用于启动而且在车辆推进可用之前可能需要更多的时间。

图3示出了描述可由控制器150执行的用于混合动力传动系统的控制系统的可能的操作序列的流程图。当车辆处在预期车辆推进可用的运行或点火开关接通模式时，可执行所述操作序列。在操作302，可执行检查以确定M/G 118是否是可操作的。控制器150可监测与牵引电池120关联的参数。例如，牵引电池120的放电限制降到最小放电限制以下可导致M/G 118不可操作。与牵引电池120关联的温度超过最大温度可导致M/G 118不可操作。此外，与牵引电池120关联的诊断状况可导致M/G 118不可操作。导致牵引电池120不能输送电力的任何状况可导致M/G 118不可操作。

控制器150可监测与电力电子器件156关联的参数。例如，与电力电子器件关联的温度超过预定的最大温度可导致M/G 118不可操作。指示电力电子器件156不可操作的诊断状况也可导致M/G 118不可操作。导致电力电子器件156不能操作和控制M/G 118的任何状况可导致M/G 118被认为是不可操作的。

控制器150可监测与M/G 118关联的参数。例如，与M/G 118关联的温度超过预定的最大温度可导致M/G 118不可操作。与M/G 118关联的诊断状况也可导致M/G 118不可操作。例如，被配置为测量M/G轴130的角位置的分解器(resolver)的故障可妨碍精确的控制并可导致M/G 118不可操作。

如果M/G 118是可操作的，则操作的执行可被绕过并可进行正常操作。如果M/G118不可操作，则可以执行操作304。在操作304，可执行检查以确定发动机114是否正在运行。例如，可针对发动机114的运行状态监测来自发动机控制器的状态指示。

如果发动机114不在运行，则可执行操作308。在操作308，可以启动发动机114。控制器150可通过启用辅助起动机168来启动发动机114。控制器150可进一步控制施加于发动机114的火花和燃料以促进启动。控制器150还可将齿轮箱124命令到诸如空挡或驻车挡的非行驶挡。在发动机114已经启动后，可执行操作310。在操作310，控制器150可启用电动泵172以使液压系统170部分地增压。在操作312，分离离合器126可部分地接合。在操作310和操作312之间可能存在延时，以允许将压力建立到预定的压力水平。为了部分地接合分离离合器126，控制器150可启用分离离合器控制阀176以允许增压的流体流向分离离合器126。除启用分离离合器控制阀176之外，控制器150还可停用与液压系统170内的其它流体消耗件关联的阀(例如，将齿轮箱控制阀178操作为处于关闭状态)。由于当流体通过电动泵172增压时流体没有被完全增压到期望的操作压力，因此分离离合器126被部分地接合。在操作314，可操作发动机114以驱动机械式传动装置泵174。控制器150可控制发动机转矩和发动机速度，以使传动装置泵174以至少等于预定速度的速度旋转。所述预定速度可被选择为使得流体压力高于预定的全压力水平。在操作316，发动机自动停止可被禁用以防止在M/G118不可操作时发动机114关闭。

在操作304，如果发动机114正在运行，则可执行操作306。在操作306，可执行检查以确定分离离合器126当前是否接合。可基于分离离合器控制阀176的启用状态和/或液压系统170中的流体压力来检查分离离合器126的接合。液压系统170可包括一个或更多个压力传感器，所述压力传感器与控制器150交互并且被配置为监测液压系统170内的一个或更多个位置处的流体压力。如果分离离合器126没有接合，则操作可进行到操作310以启用电动泵172，接着进行到操作312以部分地接合分离离合器126。如果分离离合器126是接合的，则可执行操作314以操作发动机114来将分离离合器126保持在接合状态。

所描述的系统和方法允许在M/G不可操作的情况下进行车辆操作。通过实施启动车辆和增压液压系统的替代方法，车辆推进可在M/G不可操作时得以维持。另外，所述方法仅需要低电压电力来将混合动力传动系统带入到推进可用的状态。这在高电压电力系统缺失或不可用的情况下是有用的。通过实施所公开的系统和方法，混合动力推进系统的可用性得到改善。

在此公开的处理、方法或算法可交付给处理装置、控制器或计算机(可包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元)/由处理装置、控制器或计算机实施。类似地，所述处理、方法或算法可以以多种形式被存储为可由控制器或计算机执行的数据和指令，所述多种形式包括但不限于被永久地存储在非可写存储介质(诸如，ROM装置)上的信息以及被可变地存储在可写存储介质(诸如，软盘、磁带、CD、RAM装置以及其它磁介质和光学介质)上的信息。所述处理、方法或算法还可被实现为软件可执行对象。或者，所述处理、方法或算法可以使用合适的硬件组件(诸如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其他硬件组件或装置)或者硬件、软件和固件组件的组合来整体地或部分地实施。

尽管以上描述了示例性实施例，但是这些实施例并不意在描述了权利要求所涵盖的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制，并且应理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可作出各种改变。如之前所描述的，可组合各个实施例的特征以形成本发明的可能未被明确描述或示出的进一步的实施例。虽然各个实施例可能已被描述为提供优点或在一个或更多个期望的特性方面优于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员应该认识到，根据具体应用和实施方式，一个或更多个特征或特性可被折衷，以实现期望的整体系统属性。这些属性可包括但不限于：成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易装配性等。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其他实施例或现有技术实施方式合意的实施例并不在本公开的范围之外，并且可以期望用于特定应用。

Claims (15)

1.一种混合动力传动系统的控制系统，包括：

控制器，被配置为：响应于被配置为驱动可操作为使发动机与电机之间的离合器的流体增压的机械泵的电机不可操作，

启用辅助起动机以启动发动机，

启用被配置为使流体增压的电动泵，

致动阀以使流体流向离合器，以及

操作发动机以驱动机械泵。

2.如权利要求1所述的混合动力传动系统的控制系统，其中，所述机械泵可操作为使离合器的流体增压到一定流体压力，该流体压力高于当阀被致动时引起离合器锁定的预定的锁定压力。

3.如权利要求2所述的混合动力传动系统的控制系统，其中，所述电动泵可操作为使离合器的流体增压到处于一定流体压力水平，该流体压力水平低于或等于预定的电动泵最大压力，该电动泵最大压力低于所述预定的锁定压力。

4.一种车辆，包括：

离合器，选择性地连接发动机与电机；

机械泵，由电机驱动并可操作为使离合器的流体增压；

控制器，被配置为：响应于电机不可操作，

启用可操作为使离合器的流体增压的电动泵，

启用辅助起动机来启动发动机以驱动机械泵。

5.如权利要求4所述的车辆或权利要求1所述的混合动力传动系统的控制系统，其中，控制器还被配置为：响应于电机不可操作，禁用发动机自动停止。

6.如权利要求4所述的车辆或权利要求1所述的混合动力传动系统的控制系统，其中，控制器还被配置为：响应于电动泵的启用，增加发动机转矩以防止发动机速度降低。

7.如权利要求4所述的车辆或权利要求1所述的混合动力传动系统的控制系统，其中，控制器还被配置为：以至少为预定的发动机速度的速度操作发动机，所述预定的发动机速度被配置为使机械泵以预定的泵速度旋转，在所述预定的泵速度处，流体压力超过离合器的预定的锁定压力。

8.如权利要求4所述的车辆或权利要求1所述的混合动力传动系统的控制系统，其中，控制器被配置为：命令变速器换挡离合器到关闭状态以最大化离合器的压力，所述变速器换挡离合器连接到与离合器相同的流体回路。

9.如权利要求4所述的车辆，其中，机械泵可操作为产生高于使离合器锁定的预定的锁定压力的流体压力。

10.如权利要求9所述的车辆，其中，电动泵可操作为使流体压力不超过预定的电动泵最大压力，所述预定的电动泵最大压力低于所述预定的锁定压力。

11.一种方法，包括：

响应于电机不能驱动被配置为使设置于发动机与电机之间的离合器增压的机械泵，启用电动泵以使所述离合器增压，

启动和操作发动机以驱动机械泵来达到离合器的锁定压力。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：将变速器换挡离合器操作为处于关闭状态以最大化离合器的压力，所述变速器换挡离合器连接到与所述离合器相同的流体回路。

13.如权利要求11所述的方法，还包括：以至少为预定的发动机速度的速度操作发动机，所述预定的发动机速度被配置为使机械泵以预定的泵速度旋转，在所述预定的泵速度处，流体压力达到或超过离合器的锁定压力。

14.如权利要求11所述的方法，还包括：响应于电动泵的启用，增加发动机转矩以防止发动机速度降低。

15.如权利要求11所述的方法，还包括：响应于电机不可操作而禁用发动机自动停止。