CN109941273A - 用于检测发动机失速的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于检测发动机失速的方法和系统”。描述了用于操作混合动力传动系统的系统和方法，所述混合动力传动系统包括发动机和马达/发电机。所述系统和方法提供了一种确定发动机在车辆可以经由所述马达/发电机推进时是否已失速的方式。在一个示例中，可以响应于第一估计发动机扭矩和第二估计发动机扭矩而指示发动机失速。

Description

用于检测发动机失速的方法和系统

技术领域

本说明书涉及用于操作混合动力车辆的动力传动系统的方法和系统。所述方法和系统可能对包括变矩器和传动系分离离合器的混合动力车辆特别有用。

背景技术和发明内容

有时，混合动力车辆的发动机可能会在发动机起动期间失速。发动机失速可能归因于较差的空气-燃料混合物制备、燃料性质或发动机起动时的其他发动机工况。确定发动机在发动机起动期间是否已失速的一种方式是监测发动机转速。如果发动机转速下降到小于阈值转速，则可以确定发动机已失速到可以重新起动发动机。然而，如果发动机联接到推进车辆的电机，则电机可以使发动机旋转，以至于仅通过监测发动机转速可能无法检测发动机失速。例如，可以经由闭合将发动机连接到推进车辆的电机的传动系分离离合器来起动发动机。在由电机提供的扭矩使发动机加速到电机的转速时，发动机可能会失速。由于由电机提供的扭矩，发动机转速可能会继续增加。因此，发动机的转速可能无法指示发动机失速状况。然而，在不产生有用功的情况下，可以增加由电机消耗的能量的量来维持发动机转速。因此，可能希望提供一种确定发动机在发动机联接到推进车辆的电机时是否已失速的方式。

在此的诸位发明人已认识到以上提及的问题并且已经开发了一种车辆操作方法，所述车辆操作方法包括：响应于对确定发动机失速的存在与否的请求而在第一发动机扭矩小于第二发动机扭矩时指示发动机失速，第一发动机扭矩是基于变矩器泵轮扭矩和马达扭矩；以及响应于指示发动机失速而断开传动系分离离合器。

通过响应于第一发动机扭矩小于第二发动机扭矩而指示发动机失速状况，有可能在发动机转速可能无法指示发动机失速状况时确定发动机失速状况。例如，如果试图经由由推进车辆的电机产生的扭矩来起动发动机，则即使发动机转速可能在增加，也可以确定发动机失速。在一个示例中，发动机失速可以是基于将第一发动机扭矩估计与第二扭矩估计进行比较。因此，可以独立于发动机转速来确定发动机失速状况。如果指示发动机失速状况，则可以经由发动机控制器采取缓解措施。

本说明书可以提供若干优点。特别地，即使发动机以与推进车辆的电机相同的转速旋转，所述方法也可以确定发动机是否失速。另外，所述方法可以不用设置额外的发动机传感器或致动器。此外，如果发生发动机失速，所述方法可以减少能量消耗。

当单独或结合附图来看时，根据以下具体实施方式，本说明书的以上优点和其他优点以及特征将是容易显而易见的。

应理解，以上概述被提供用来以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不打算确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所述主题的范围由跟在具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。

附图说明

当单独或参考附图来看时，通过阅读本文中被称为具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文描述的优点，在附图中：

图1是发动机的示意图。

图2是混合动力车辆动力传动系统的示意图。

图3是示出示例车辆操作顺序的曲线图。

图4示出了操作车辆的方法的示例流程图。

具体实施方式

本说明书涉及确定在尝试发动机起动之后是否发生发动机失速。当发动机所在的车辆静止不动或移动时，可以尝试发动机起动。发动机可以是图1所示的类型，或可替代地，发动机可以是柴油发动机。发动机和电机可以并入到如图2所示的动力传动系统中。发动机和电机可以如图3所示根据图4的方法来操作。图4的方法可以并入到图1和图2的系统中。

参考图1，由电子发动机控制器12控制内燃发动机10，所述内燃发动机10包括多个气缸，其中一个气缸示出于图1中。发动机10包括气缸盖35和气缸体33，所述气缸盖35和气缸体33包括燃烧室30和气缸壁32。活塞36定位在所述燃烧室中并且经由接至曲轴40的连接进行往复运动。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动机96(例如，低电压(在小于30伏下操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地使小齿轮95前进以接合环形齿轮99。起动机96可以直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以经由条带或链条选择性地将扭矩供应到曲轴40。在一个示例中，起动机96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。燃烧室30被示出为经由相应的进气门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通过进气凸轮51和排气凸轮53来操作。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。可以通过气门激活装置59来选择性地激活和停用进气门52。可以通过气门激活装置58来选择性地激活和停用排气门54。气门激活装置58和59可以是机电装置。

燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到气缸30中，这作为直接喷射而被本领域技术人员所已知。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。燃料通过包括燃料罐、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)递送到燃料喷射器66。在一个示例中，可以使用高压双级燃料系统来生成较高的燃料压力。

此外，进气歧管44被示出为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气口42连通。在其他示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地联接到涡轮增压器压缩机162。任选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的气流。增压室45中的压力可以被称为节气门入口压力，因为节气门62的入口处于增压室45内。节气门出口处于进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可以定位在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。压缩机再循环阀47可以选择性地调整到在完全打开与完全关闭之间的多个位置。可以经由控制器12调整废气门163来允许排气选择性地绕过涡轮164以控制压缩机162的转速。空气滤清器43对进入发动机进气口42的空气进行清洁。

无分电器点火系统88响应于控制器12而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示出为联接到在催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可以取代UEGO传感器126。

在一个示例中，转化器70可以包括多块催化剂砖。在另一个示例中，可以使用各自具有多块砖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中被示出为常规的微型计算机，所述微型计算机包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非临时性存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110以及常规数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还被示出为从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括：来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；联接到加速踏板130的用于感测由人的脚132施加的力的位置传感器134；联接到制动踏板150的用于感测由脚152施加的力的位置传感器154；来自联接到进气歧管44的压力传感器122的对发动机歧管压力(MAP)的测量；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的对进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器68的对节气门位置的测量。还可以感测大气压力(传感器未示出)以供控制器12处理。在本说明书的优选方面中，发动机位置传感器118在曲轴的每次回转中产生预定数量的等距脉冲，由此可以确定发动机转速(RPM)。

在操作期间，发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到气缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞36接近气缸的底部以及其冲程结束时(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)所在的位置通常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都关闭。活塞36朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束时并最靠近气缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)所处的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在下文中被称为点火的过程中，喷射的燃料由诸如火花塞92的已知点火装置点燃，从而导致燃烧。

在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最终，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。应注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。

图2是包括动力传动系统或传动系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被示出为包括车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254、储能装置控制器253以及制动控制器250。控制器可以通过控制器局域网(CAN)299进行通信。控制器中的每一个可以向其他控制器提供信息，诸如扭矩输出极限(例如，受控装置或部件的不会被超过的扭矩输出)、扭矩输入极限(例如，受控装置或部件的不会被超过的扭矩输入)、传感器和致动器数据、诊断信息(例如，有关退化的变速器的信息、有关退化的发动机的信息、有关退化的电机的信息、有关退化的制动器的信息)。另外，车辆系统控制器可以将命令提供到发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动控制器250，以实现驾驶员输入请求和基于车辆操作状况的其他请求。状态信息可以经由人/机接口256(例如，键盘和显示器)提供到驾驶员。

例如，响应于驾驶员释放加速踏板和车速，车辆系统控制器255可以请求所需的车轮扭矩或车轮功率电平以提供所需的车辆减速率。所需的车轮扭矩可以由车辆系统控制器255提供，所述车辆系统控制器255从电机控制器252请求第一制动扭矩并从制动控制器250请求第二制动扭矩，第一扭矩和第二扭矩将所需的制动扭矩提供在车轮216处。

在其他示例中，可以与图2所示不同地划分动力传动系统控制装置。例如，单个控制器可以代替车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254以及制动控制器250。

在这个示例中，动力传动系统200可以由发动机10和电机240提供动力。发动机10可以用图1所示的发动机起动系统或经由集成起动机/发电机(ISG)240来起动。ISG 240(例如，高电压(在大于30伏下操作)电机)还可以被称为电机、马达和/或发电机。另外，发动机10的扭矩可以经由诸如燃料喷射器、节气门等的扭矩致动器204调整。

发动机输出扭矩可以通过双质量飞轮215传输到动力传动系统分离离合器235的输入侧或第一侧。分离离合器236可以是电致动或液压致动的。分离离合器236的下游侧或第二侧234被示出为机械地联接到ISG输入轴237。

ISG 240可以被操作来将扭矩提供到动力传动系统200或在再生模式下将动力传动系统扭矩转换成电能以存储在电能存储装置275中。ISG 240具有比图1所示的起动机96更高的输出扭矩容量。另外，ISG 240直接驱动动力传动系统200或直接由动力传动系统200驱动。不存在条带、齿轮或链条来将ISG 240联接到动力传动系统200。而是，ISG 240以与动力传动系统200相同的速率旋转。电能存储装置275(例如，高电压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。ISG 240的下游侧经由轴241机械地联接到变矩器206的泵轮285。转速传感器273感测变矩器泵轮转速。ISG 240的上游侧机械地联接到分离离合器236。ISG 240可以经由如由电机控制器252所指示作为马达或发电机操作来将正扭矩或负扭矩提供到动力传动系统200。

变矩器206包括涡轮286以将扭矩输出到输入轴270。输入轴270将变矩器206机械地联接到自动变速器208。变矩器206还包括变矩器旁路锁止离合器212(TCC)。当TCC被锁定时，扭矩直接从泵轮285传递到涡轮286。TCC通过控制器12来进行电操作。可替代地，TCC可以是液压锁定的。在一个示例中，变矩器可以被称为变速器的部件。

当变矩器锁止离合器212完全脱开时，变矩器206经由变矩器涡轮286与变矩器泵轮285之间的流体传递将发动机扭矩传输到自动变速器208，从而实现扭矩增大。相比之下，当变矩器锁止离合器212完全接合时，发动机输出扭矩经由变矩器离合器直接传递到变速器208的输入轴(未示出)。可替代地，变矩器锁止离合器212可以部分地接合，从而使得直接传送到变速器的扭矩的量能够被调整。控制器12可以被配置为通过响应于各种发动机工况或根据基于驾驶员的发动机操作请求而调整变矩器锁止离合器来调整由变矩器212传输的扭矩的量。

自动变速器208包括齿轮式离合器(例如，齿轮1-10)211和前进离合器210。自动变速器208是固定比率变速器。齿轮式离合器211和前进离合器210可以选择性地接合以改变输入轴270的实际总转数与车轮216的实际总转数的比率。齿轮式离合器211可以通过经由换挡控制电磁阀209调整供应到离合器的流体来接合或脱开。来自自动变速器208的扭矩输出也可以传送到车轮216以经由输出轴260推进车辆。特别地，在将输出的驱动扭矩传输到车轮216之前，自动变速器208可以响应于车辆行驶状况而将输入的驱动扭矩传递到输入轴270处。变速器控制器254选择性地激活或接合TCC 212、齿轮式离合器211和前进离合器210。变速器控制器还选择性地停用或脱离TCC 212、齿轮式离合器211和前进离合器210。

另外，可以通过接合摩擦轮制动器218将摩擦力施加到车轮216。在一个示例中，可以响应于驾驶员将他的脚踩在制动踏板(未示出)上和/或响应于制动控制器250内的指令而接合摩擦轮制动器218。另外，制动控制器250可以响应于由车辆系统控制器255发出的信息和/或请求而施加制动器218。以相同的方式，可以响应于驾驶员从制动踏板释放他的脚、制动控制器指令和/或车辆系统控制器指令和/或信息，通过使车轮制动器218脱开来减小对车轮216的摩擦力。例如，作为自动化发动机停止程序的一部分，车辆制动器可以经由控制器250将摩擦力施加到车轮216。

响应于使车辆225加速的请求，车辆系统控制器可以从加速踏板或其他装置获得驾驶员需求扭矩或功率请求。车辆系统控制器255然后将请求的驾驶员需求扭矩的一部分分配给发动机并且将其余部分分配给ISG。车辆系统控制器255从发动机控制器12请求发动机扭矩，并且从电机控制器252请求ISG扭矩。如果ISG扭矩加上发动机扭矩小于变速器输入扭矩极限(例如，不会被超过的阈值)，则扭矩被递送到变矩器206，所述变矩器206然后将请求的扭矩的至少一部分传送到变速器输入轴270。响应于可以是基于输入轴扭矩和车速的换挡方案和TCC锁止方案，变速器控制器254选择性地锁定变矩器离合器212，并且经由齿轮式离合器211接合齿轮。在可能希望给电能存储装置275充电的一些情况下，当存在非零驾驶员需求扭矩时，可以请求充电扭矩(例如，负ISG扭矩)。车辆系统控制器255可以请求增加的发动机扭矩，以克服充电扭矩以便满足驾驶员需求扭矩。

响应于使车辆225减速并提供再生制动的请求，车辆系统控制器可以基于车速和制动踏板位置而提供所需的负车轮扭矩。车辆系统控制器255然后将所需的负车轮扭矩的一部分分配给ISG 240(例如，所需的动力传动系统车轮扭矩)并且将其余部分分配给摩擦制动器218(例如，所需的摩擦制动器车轮扭矩)。另外，车辆系统控制器可以通知变速器控制器254车辆处于再生制动模式，使得变速器控制器254基于唯一的换挡方案而使齿轮211移位，以提高再生效率。ISG240将负扭矩供应到变速器输入轴270，但是由ISG 240提供的负扭矩可能会受到输出变速器输入轴负扭矩极限(例如，不会被超过的阈值)的变速器控制器254的限制。另外，ISG 240的负扭矩可以由车辆系统控制器255、或电机控制器252基于电能存储装置275的操作状况而进行限制(例如，被约束为小于阈值负阈值扭矩)。所需的负车轮扭矩的因变速器或ISG极限而无法由ISG 240提供的任何部分都可以被分配给摩擦制动器218，使得所需的车轮扭矩由来自摩擦制动器218和ISG 240的负车轮扭矩的组合来提供。

因此，各种动力传动系统部件的扭矩控制可以由车辆系统控制器255来监督，其中对发动机10、变速器208、电机240和制动器218的局部扭矩控制经由发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动控制器250来提供。

作为一个示例，可以通过控制节气门开度和/或气门正时、气门升程以及涡轮增压或机械增压式发动机的增压，通过调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合来控制发动机扭矩输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下，可以在逐缸基础上执行发动机控制，以控制发动机扭矩输出。

电机控制器252可以如本领域所已知通过调整流到和流自ISG的励磁绕组和/或电枢绕组的电流来控制扭矩输出和来自ISG 240的电能产生。

变速器控制器254经由位置传感器271接收变速器输入轴位置或变矩器涡轮转速。变速器控制器254可以经由求来自位置传感器271的信号的微分，或对预定时间间隔内的已知角距离脉冲的数量进行计数来将变速器输入轴位置转换为输入轴转速。变速器控制器254可以从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。可替代地，传感器272可以是位置传感器或扭矩和位置传感器。如果传感器272是位置传感器，则控制器254可以对预定时间间隔内的轴位置脉冲进行计数，以确定变速器输出轴速度。变速器控制器254还可以求变速器输出轴速度的微分，以确定变速器输出轴加速度。

制动控制器250经由车轮转速传感器221接收车轮转速信息并且从车辆系统控制器255接收制动请求。制动控制器250还可以直接或通过CAN 299从图1所示的制动踏板传感器154接收制动踏板位置信息。制动控制器250可以响应于来自车辆系统控制器255的车轮扭矩命令而提供制动。制动控制器250还可以提供防滑和车辆稳定性制动，以改进车辆制动和稳定性。因此，制动控制器250可以为车辆系统控制器255提供车轮扭矩极限(例如，不会被超过的阈值负车轮扭矩)，使得负ISG扭矩不会导致车轮扭矩极限被超过。例如，如果控制器250发出50Nm的负车轮扭矩极限，则ISG扭矩被调整为在车轮处提供小于50Nm(例如，49Nm)的负扭矩，这包括考虑变速器传动。

因此，图1和图2的系统提供了一种车辆系统，所述车辆系统包括：电机；发动机；传动系分离离合器，所述传动系分离离合器机械地联接到发动机和电机；以及一个或多个控制器，所述一个或多个控制器包括存储在非临时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令用于响应于第一发动机扭矩小于第二发动机扭矩而指示发动机失速，第一发动机扭矩是基于变矩器泵轮扭矩和电机的扭矩，第二发动机扭矩是基于发动机工况。所述系统包括其中发动机工况是发动机气流和发动机燃料流。所述系统还包括附加指令，所述附加指令用于响应于第一发动机扭矩小于第二发动机扭矩而使计数器递增。所述系统还包括附加指令，所述附加指令用于响应于计数器的值超过阈值而指示发动机失速。所述系统还包括附加指令，所述附加指令用于响应于变矩器离合器被锁定而使计数器的值停止递增。所述系统还包括附加指令，所述附加指令用于响应于对发动机失速指示而自动重新起动发动机。

现参考图3，示出了示例车辆操作顺序。图3的车辆操作顺序可以经由图1和图2的系统根据图4的方法来提供。图3的曲线图是时间对齐的，并且它们同时出现。时间t0-t7处的竖直线表示顺序中感兴趣的时间。

来自图3顶部的第一曲线图是传动系分离离合器操作状态对时间的曲线图。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧朝向曲线图的右侧增加。竖直轴线表示传动系分离离合器操作状态，并且当迹线302处于水平轴线附近的较低水平时，传动系分离离合器断开并且不传递扭矩。当迹线302处于垂直轴线箭头附近的较高水平时，传动系分离离合器闭合。迹线302表示传动系分离离合器操作状态。

来自图3顶部的第二曲线图是从变矩器模型估计的发动机扭矩对时间的曲线图。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧朝向曲线图的右侧增加。竖直轴线表示如从变矩器模型估计的发动机扭矩，并且发动机扭矩在竖直轴线箭头的方向上增加。迹线304表示发动机扭矩。

来自图3顶部的第三曲线图是从发动机状况估计的发动机扭矩对时间的曲线图。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧朝向曲线图的右侧增加。竖直轴线表示如从发动机状况估计的发动机扭矩，并且发动机扭矩在竖直轴线箭头的方向上增加。迹线306表示发动机扭矩。

来自图3顶部的第四曲线图是发动机失速计数器的计数对时间的曲线图。竖直轴线表示发动机失速计数器的值，并且发动机失速计数器的值在竖直轴线箭头的方向上增加。迹线308表示存储在发动机失速计数器中的值。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧朝向曲线图的右侧增加。

来自图3顶部的第五曲线图是变矩器离合器(TCC)操作状态对时间的曲线图。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧朝向曲线图的右侧增加。竖直轴线表示TCC状态，并且当迹线310处于竖直轴线箭头附近的较高水平时，TCC闭合并且被锁定。迹线310表示TCC状态。当迹线310处于水平轴线附近的较低水平时，TCC断开。

来自图3顶部的第六曲线图是发动机失速指示状态对时间的曲线图。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧朝向曲线图的右侧增加。竖直轴线表示发动机失速指示状态，并且当迹线312处于竖直轴线箭头附近的较高水平时，发动机失速指示被断言或开启。当迹线312处于水平轴线附近的低水平时，发动机失速指示未被断言。迹线312表示发动机失速指示状态。

来自图3顶部的第七曲线图是发动机失速诊断状态对时间的曲线图。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧朝向曲线图的右侧增加。竖直轴线表示发动机失速诊断状态，并且当迹线314处于竖直轴线箭头附近的较高水平时，发动机失速诊断被断言或开启。当迹线314处于水平轴线附近的低水平时，发动机失速诊断未被断言。当迹线314处于较高水平时，发动机失速诊断被激活。迹线314表示发动机失速诊断状态。

在时间t0处，传动系分离离合器断开，使得发动机与电机分离。来自变矩器的发动机扭矩估计为零，并且从发动机状况估计的发动机扭矩为零，从而指示发动机未运转(例如，燃烧空气和燃料)。发动机失速计数值为零，并且TCC闭合。发动机失速指示未被断言并且发动机失速诊断未被激活。这类状况可以指示电机何时推进车辆并且发动机何时停止来节省燃料。

在时间t0与时间t1之间，TCC断开。TCC可以响应于起动发动机的请求或响应于诸如驾驶员需求扭矩的增加的其他车辆操作状况而断开。其余操作状况保持在其先前的水平上。

在时间t1处，传动系分离离合器闭合以使用来自电机的扭矩来使发动机旋转。另外，进行起动发动机的尝试并且发动机转速朝向电机转速(未示出)加速。发动机起动并且从变矩器模型估计的发动机扭矩为零，因为诊断未被激活。由于诊断未被激活，因此从发动机状况估计的发动机扭矩也为零。然而，在其他示例中，可以继续确定基于发动机状况的发动机扭矩估计。TCC保持断开，并且未指示发动机失速。

在时间t1与时间t2之间，发动机失速诊断被激活并且未指示发动机失速。响应于发动机诊断被激活，从变矩器模型估计的发动机扭矩增加。响应于发动机失速诊断被激活，从发动机状况估计的发动机扭矩也增加。传动系分离离合器保持闭合，并且TCC状态保持断开。由于从变矩器模型估计的发动机扭矩不小于从发动机状况估计的发动机扭矩，因此发动机失速计数值保持为零。

在时间t2处，TCC响应于车辆操作状况而闭合。发动机失速诊断响应于TCC闭合而结束。未指示发动机失速并且发动机失速计数值保持为零。从变矩器模型估计的发动机扭矩转变为零，并且从发动机状况估计的发动机扭矩转变为零。传动系分离离合器保持闭合。

在时间t3处，TCC响应于车辆状况而第二次断开。响应于TCC断开，发动机失速诊断在时间t3之后不久被激活。未指示发动机失速并且发动机失速计数值保持为零。响应于发动机失速诊断被激活，从变矩器模型估计的发动机扭矩与从发动机状况估计的发动机扭矩一起增加。传动系分离离合器保持闭合。

在时间t4处，传动系分离离合器断开以将发动机与电机分离。TCC保持断开，并且发动机失速计数值保持为零。从变矩器模型估计的发动机扭矩为零，并且从发动机状况估计的发动机扭矩也为零。发动机失速诊断响应于传动系分离离合器断开而停止。

在时间t4与时间t5之间，传动系分离离合器保持断开并且发动机失速诊断未被断言。未指示发动机失速并且发动机失速计数值为零。TCC断开并闭合，并且发动机扭矩估计为零。

在时间t5处，传动系分离离合器响应于车辆操作状况，诸如低电池电量状态或驾驶员需求扭矩的增加而闭合。在TCC断开时尝试发动机起动。由于发动机失速诊断未被激活，因此从变矩器模型估计的发动机扭矩保持为零。类似地，由于发动机失速诊断未被激活，因此从发动机状况估计的发动机扭矩为零。未指示发动机失速并且发动机失速计数器值为零。

在时间t6处，发动机失速诊断被激活，但是由于发动机没有起动，因此来自变矩器模型的发动机扭矩估计为零。来自发动机状况的发动机扭矩估计增加，使得来自发动机状况的发动机扭矩估计大于来自变矩器模型的发动机扭矩估计。发动机失速计数器值响应于来自发动机状况的发动机扭矩估计大于来自变矩器模型的发动机扭矩估计而开始增加。传动系分离离合器保持闭合，并且TCC保持断开。未指示发动机失速。

在时间t7处，发动机失速计数值已增加到超过阈值320。因此，指示发动机失速并且传动系分离离合器在此之后不久断开。发动机扭矩估计为零，并且TCC保持断开。发动机失速诊断响应于发动机失速计数值而被停用。

以此方式，可以响应于两个估计的发动机扭矩值而指示发动机失速。另外，断开传动系分离离合器以减少电机上的负载。在一些示例中，可以尝试发动机重新起动，并且可以响应于发动机失速指示而执行对其他发动机致动器的调整。

现参考图4，示出了用于操作混合动力车辆的示例流程图。图4的方法的至少部分可以合并为存储在图1和图2所示的系统的非临时性存储器中的可执行指令。另外，图4的方法的部分在现实世界中可以作为由控制器执行的操作或动作而发生，以使一个或多个装置的操作状态发发生转变。图4的方法也可以提供图3所示的操作顺序。

在402处，方法400判断发动机所在的车辆是否被激活。响应于驾驶员处于车辆的阈值距离内，可以激活车辆。在一些示例中，响应于驾驶员经由按钮、钥匙开关或其他类型的人/机接口请求激活车辆，可以激活车辆。如果方法400判断车辆已被激活，则答案为是并且方法400进行到404。激活车辆可以包括将电力或化学能供应到车辆推进源。如果方法400判断车辆未被激活，则答案为否并且方法400进行到420。

在420处，方法400将失速计数器的值设置为零。通过将失速计数器的值调整为零，可以避免在低发动机扭矩之后的非常短的时间段过去后指示发动机失速的可能性。发动机失速计数器可以配置在控制器硬件中或配置为控制器存储器中的值。方法400进行到退出。

在404处，方法400判断变矩器离合器是否断开以及传动系分离离合器是否闭合。方法400可以在经由控制器命令断开变矩器的情况下判断变矩器离合器是断开的。可替代地，可以感测变矩器离合器位置以确定变矩器离合器是否断开。方法400可以在经由控制器命令闭合传动系分离离合器的情况下判断传动系分离离合器是闭合的。可替代地，方法400可以经由传感器判断传动系分离离合器是闭合的。如果方法400判断传动系分离离合器是闭合的并且变矩器离合器是断开的，则答案为是并且方法400进行到406。否则，答案为否，并且方法400进行到430。当传动系分离离合器闭合并且变矩器离合器断开时，可能经由变矩器模型估计发动机扭矩。然而，如果变矩器离合器闭合，则变矩器模型可能是估计发动机扭矩的不充分的基础，因此可以延迟发动机失速诊断。另外，如果传动系分离离合器断开，则发动机扭矩无法传递到变矩器泵轮，以至于估计发动机扭矩可能是徒劳的。因此，可以延迟发动机失速诊断。

在430处，方法400停用用于确定发动机失速的发动机失速诊断，并且方法400还保持发动机失速计数的当前值。例如，如果发动机失速计数值为2，则方法400在发动机失速计数器中保持值2。方法400进行到退出。

在406处，方法400估计变矩器泵轮扭矩负载。在一个示例中，方法400经由以下等式估计变矩器泵轮负载：

其中是变矩器泵轮扭矩负载，ω_泵轮是变矩器泵轮转速，K是随变矩器传动比SR变化的变矩器容量因子曲线，并且其中ω_涡轮是变矩器泵轮转速。经由转速传感器确定变矩器泵轮转速和变矩器涡轮转速。方法300进行到408。

在408处，方法400经由变矩器泵轮负载估计发动机扭矩。在一个示例中，方法400经由以下等式估计发动机扭矩：

其中是估计的发动机扭矩，并且是估计的电机或马达扭矩。如本领域所已知，可以从马达电流和马达转速估计马达扭矩。在经由变矩器模型估计发动机扭矩之后，方法400进行到410。

在410处，方法400响应于发动机状况而估计发动机扭矩。另外，方法400响应于从变矩器模型估计的发动机扭矩比从发动机状况估计的发动机扭矩小阈值扭矩量而使发动机失速计数值递增。可以从发动机转速、发动机空气量、发动机火花正时和供应到发动机的燃料量估计发动机扭矩。在一个示例中，发动机转速、发动机空气量和供应到发动机的燃料量参考以经验确定的扭矩值的表格或函数，并且所述表格或函数输出对发动机扭矩的估计。表格或函数中的值可以经验确定。如果发动机是火花点火发动机，则可以响应于发动机火花正时而修改从表格或函数检索的发动机扭矩值。在一个示例中，可以响应于相对于有关最佳发动机扭矩的最小火花正时的火花正时延迟的量而修改从表格或函数输出的扭矩。扭矩修改可以经验确定并且存储在表格或函数中。如果从变矩器模型估计的发动机扭矩加上偏移扭矩量小于从发动机状况估计的发动机扭矩，则方法400使发动机失速计数值递增。每次在从变矩器模型估计的发动机扭矩加上偏移扭矩量小于从发动机状况估计的发动机扭矩的情况下执行方法400时，都可以使发动机失速计数值递增。如果从变矩器模型估计的发动机扭矩加上偏移扭矩量不小于从发动机状况估计的发动机扭矩，则不使发动机失速计数器值递增。方法400进行到412。

在412处，方法400判断发动机失速计数器值是否大于(G.T.)阈值。如果是这样，则答案为是，并且方法400进行到414。如果不是这样，则答案为否，并且方法400返回到404。此外，如果车辆被停用，则方法400可以退出。

在414处，方法400指示发动机失速状况并且断开传动系分离离合器。另外，在一些示例中，方法400可以停用燃料喷射，使得不合需要的量的燃料不会积聚在发动机中。另外，方法400可以暂时地打开节气门以将过量燃料从发动机气缸中清除掉。方法400还可以停止向发动机气缸供应火花，或方法400可以调整火花正时(例如，提前火花正时)以尝试在发动机被冷起动的情况下增加发动机扭矩产生。可以经由人/机接口向车辆乘员指示发动机失速状况。另外，可以向车辆系统中的一个或多个控制器通知发动机失速状况。例如，可以向电机控制器通知发动机失速状况，并且可以向发动机控制器通知发动机失速状况，使得可以采取缓解措施。方法400进行到416。

在416处，方法400可以尝试重新起动发动机。如果已执行了少于阈值次数的发动机重新起动尝试，则可以执行发动机重新起动尝试。另外，如果电池电量小于阈值量，或如果电机具有比由车辆驾驶员或控制器当前所请求更小的扭矩输出容量，则可以执行发动机重新起动尝试。在一个示例中，可以经由接合起动机96执行发动机重新起动尝试。在另一个示例中，可以经由闭合传动系分离离合器以通过经由电机240提供的扭矩来使发动机加速而尝试发动机重新起动。方法400进行到退出。

以此方式，可以检测发动机失速状况，使得电力不会通过使不燃烧空气和燃料的发动机旋转而被消耗掉。发动机失速状况可以指示发动机内没有发生燃烧，或经由发动机产生的扭矩小于阈值量，这可以指示发动机扭矩产生问题。如果指示发动机失速状况，则可以进行重新起动发动机的尝试。

因此，图4的方法提供了一种车辆操作方法，所述车辆操作方法包括：响应于对确定发动机失速的存在与否的请求而在第一发动机扭矩小于第二发动机扭矩时指示发动机失速，第一发动机扭矩是基于变矩器泵轮扭矩和马达扭矩；以及响应于指示发动机失速而断开传动系分离离合器。所述方法还包括：响应于第一扭矩小于第二发动机扭矩而使计数器值递增；以及响应于计数器的值超过阈值而断开传动系分离离合器。所述方法还包括响应于发动机失速而启动自动发动机重新起动。所述方法包括其中自动发动机重新起动包括接合起动机马达并且经由飞轮转动起动发动机。所述方法包括其中当变矩器离合器断开时，生成对确定发动机失速的存在与否的请求。所述方法还包括响应于变矩器离合器闭合而延迟对确定发动机失速的存在与否的请求。所述方法包括其中第二发动机扭矩是响应于发动机气流和发动机燃料流的发动机扭矩估计

图4的方法还提供了一种车辆操作方法，所述车辆操作方法包括：响应于对确定发动机失速的存在与否的请求而在第一发动机扭矩小于第二发动机扭矩时指示发动机失速，第一发动机扭矩是基于变矩器泵轮扭矩和马达扭矩；以及响应于所指示的发动机失速而调整发动机致动器。所述方法包括其中发动机致动器是燃料喷射器，并且其中响应于所指示的发动机失速而停止穿过燃料喷射器的燃料流。所述方法包括其中发动机致动器是发动机节气门，并且其中响应于所指示的发动机失速而打开发动机节气门。所述方法还包括：响应于第一扭矩小于第二发动机扭矩而使控制器的计数器的值递增；以及响应于计数器的计数超过阈值而断开传动系分离离合器。所述方法包括其中第二发动机扭矩是响应于发动机气流和发动机燃料流的发动机扭矩估计。所述方法包括其中发动机失速是发动机产生小于阈值量的扭矩。所述方法包括其中发动机致动器是点火线圈，并且其中调整经由点火线圈提供的火花正时。

应注意，本文中包括的示例控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件一起来执行。本文描述的特定程序可以表示任何数量的处理策略，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等中的一者或多者。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以所示的顺序、并行地执行，或在一些情况下被省略。类似地，所述处理次序不一定是实现本文描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为了方便说明和描述才提供的。取决于正被使用的特定策略，可以重复执行所示动作、操作和/或功能中的一者或多者。另外，所描述的动作、操作和/或功能中的至少一部分可以图解方式表示会被编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器中的代码。当通过在包括各种发动机硬件部件与一个或多个控制器的组合的系统中执行指令来执行所描述的动作时，控制动作还可以使现实世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态发生转变。

在此结束描述。在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，由本领域技术人员阅读本说明书将想到许多变更和修改。例如，在天然气、汽油、柴油或替代燃料配置下操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以有利地使用本说明书。

根据本发明，一种车辆操作方法包括：响应于对确定发动机失速的存在与否的请求而在第一发动机扭矩小于第二发动机扭矩时指示发动机失速，第一发动机扭矩是基于变矩器泵轮扭矩和马达扭矩；以及响应于指示发动机失速而断开传动系分离离合器。

根据一个实施例，以上发明的进一步特征在于：响应于第一扭矩小于第二发动机扭矩而使计数器的值递增；以及响应于计数器的值超过阈值而断开传动系分离离合器。

根据一个实施例，以上发明的进一步特征在于：响应于发动机失速而启动自动发动机重新起动。

根据一个实施例，自动发动机重新起动包括接合起动机马达并且经由飞轮转动起动发动机。

根据一个实施例，当变矩器离合器断开时，生成对确定发动机失速的存在与否的请求。

根据一个实施例，以上发明的进一步特征在于：响应于变矩器离合器闭合而延迟对确定发动机失速的存在与否的请求。

根据一个实施例，第二发动机扭矩是响应于发动机气流和发动机燃料流的发动机扭矩估计。

根据本发明，一种车辆操作方法包括：响应于对确定发动机失速的存在与否的请求而在第一发动机扭矩小于第二发动机扭矩时指示发动机失速，第一发动机扭矩是基于变矩器泵轮扭矩和马达扭矩；以及响应于所指示的发动机失速而调整发动机致动器。

根据一个实施例，发动机致动器是燃料喷射器，并且其中响应于所指示的发动机失速而停止穿过燃料喷射器的燃料流。

根据一个实施例，发动机致动器是发动机节气门，并且其中响应于所指示的发动机失速而打开发动机节气门。

根据一个实施例，以上发明的进一步特征在于：响应于第一扭矩小于第二发动机扭矩而使计数器的值递增；以及响应于计数器的值超过阈值而断开传动系分离离合器。

根据一个实施例，第二发动机扭矩是响应于发动机气流和发动机燃料流的发动机扭矩估计。

根据一个实施例，发动机失速是发动机产生小于阈值量的扭矩。

根据一个实施例，发动机致动器是点火线圈，并且其中调整经由点火线圈提供的火花正时。

根据本发明，提供了一种车辆系统，所述车辆系统具有：电机；发动机；传动系分离离合器，所述传动系分离离合器机械地联接到发动机和电机；以及一个或多个控制器，所述一个或多个控制器包括存储在非临时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令用于响应于第一发动机扭矩小于第二发动机扭矩而指示发动机失速，第一发动机扭矩是基于变矩器泵轮扭矩和电机的扭矩，第二发动机扭矩是基于发动机工况。

根据一个实施例，发动机工况是发动机气流和发动机燃料流。

根据一个实施例，以上发明的进一步特征在于：附加指令，所述附加指令用于响应于第一发动机扭矩小于第二发动机扭矩而使计数器递增。

根据一个实施例，以上发明的进一步特征在于：附加指令，所述附加指令用于响应于计数器的值超过阈值而指示发动机失速。

根据一个实施例，以上发明的进一步特征在于：附加指令，所述附加指令用于响应于变矩器离合器被锁定而使计数器的值停止递增。

根据一个实施例，以上发明的进一步特征在于：附加指令，所述附加指令用于响应于对发动机失速指示而自动重新起动发动机。

Claims (14)

1.一种车辆操作方法，所述车辆操作方法包括：

响应于确定发动机失速的存在与否的请求而在第一发动机扭矩小于第二发动机扭矩时指示所述发动机失速，所述第一发动机扭矩是基于变矩器泵轮扭矩和马达扭矩；以及

响应于指示所述发动机失速而断开传动系分离离合器。

2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：响应于所述第一扭矩小于所述第二发动机扭矩而使计数器的值递增；以及响应于所述计数器的所述值超过阈值而断开所述传动系分离离合器。

3.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应于所述发动机失速而启动自动发动机重新起动。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述自动发动机重新起动包括接合起动机马达并且经由飞轮转动起动所述发动机。

5.如权利要求1所述的方法，其中当变矩器离合器断开时，生成对确定所述发动机失速的所述存在与否的所述请求。

6.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应于变矩器离合器闭合而延迟对确定所述发动机失速的所述存在与否的所述请求。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述第二发动机扭矩是响应于发动机气流和发动机燃料流的发动机扭矩估计。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

响应于所述指示的发动机失速而调整发动机致动器。

9.一种车辆系统，所述车辆系统包括：

电机；

发动机；

传动系分离离合器，所述传动系分离离合器机械地联接到所述发动机和所述电机；以及

一个或多个控制器，所述一个或多个控制器包括存储在非临时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令用于响应于第一发动机扭矩小于第二发动机扭矩而指示发动机失速，所述第一发动机扭矩是基于变矩器泵轮扭矩和所述电机的扭矩，所述第二发动机扭矩是基于发动机工况。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述发动机工况是发动机气流和发动机燃料流。

11.如权利要求9所述的系统，所述系统还包括附加指令，所述附加指令用于响应于所述第一发动机扭矩小于所述第二发动机扭矩而使计数器递增。

12.如权利要求11所述的系统，所述系统还包括附加指令，所述附加指令用于响应于所述计数器的值超过阈值而指示所述发动机失速。

13.如权利要求12所述的系统，所述系统还包括附加指令，所述附加指令用于响应于变矩器离合器被锁定而使所述计数器的所述值停止递增。

14.如权利要求9所述的系统，所述系统还包括附加指令，所述附加指令用于响应于所述发动机失速指示而自动重新起动所述发动机。