CN114483410A - 用于混合动力车辆的发动机起动控制系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供“用于混合动力车辆的发动机起动控制系统”。一种车辆包括动力传动系统和控制器。所述动力传动系统具有发动机和电机，所述发动机和所述电机各自被配置为在所述动力传动系统内产生动力以推进所述车辆。所述控制器被编程为：基于导航数据来产生在预定路线上推进所述车辆所需的动力传动系统功率输出分布图。所述控制器还被编程为：响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述动力传动系统功率输出分布图即将增加到大于阈值的值，在所述动力传动系统功率输出分布图即将增加之前的预定时间段发起发动机起动。

Description

用于混合动力车辆的发动机起动控制系统
技术领域
本公开涉及混合动力车辆和用于混合动力车辆的控制系统。
背景技术
混合动力车辆可包括多个动力源，其被配置为推进车辆。
发明内容
一种车辆包括动力传动系统、驾驶视距系统和控制器。所述驾驶视距系统被配置为：基于导航数据来产生在预定路线上推进所述车辆所需的动力传动系统功率输出分布图。所述导航数据包括所述预定路线的道路坡度、所述预定路线的速度限制、所述预定路线的道路曲率、所述预定路线的交通状况或所述预定路线的天气状况。所述控制器被编程为：响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述动力传动系统功率输出分布图即将增加到大于阈值的值，在所述动力传动系统功率输出分布图即将增加之前的预定时间段发起发动机起动。所述控制器还被编程为：响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述动力传动系统功率输出分布图即将增加到小于所述阈值的值，在所述发动机关闭的情况下维持操作所述电机以在所述预定路线上推进所述车辆。
一种车辆包括动力传动系统和控制器。所述动力传动系统具有发动机和电机。所述控制器被编程为：基于导航数据来产生用于在沿着预定路线的指定位置处推进所述车辆的动力传动系统功率输出值。所述控制器还被编程为：响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述值即将增加为大于阈值，在所述值即将增加之前的预定时间段发起发动机起动。
一种车辆包括发动机、电机和控制器。所述控制器被编程为：基于导航数据来产生在预定路线上推进所述车辆所需的功率输出分布图。所述控制器还被编程为：响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述功率输出分布图即将增加到大于阈值的值，在所述功率输出分布图即将增加之前的预定时间段发起发动机起动。所述控制器还被编程为：响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述功率输出分布图即将增加到小于所述阈值的值，在所述发动机关闭的情况下维持操作所述电机以在所述预定路线上推进所述车辆。
附图说明
图1是混合动力电动车辆的代表性动力传动系统的示意图；
图2是示出用于基于动力传动系统功率输出分布图来控制发动机起动的方法的流程图；
图3是示出在通过闭合发动机分离离合器发起的发动机起动期间的各种车辆参数的一系列曲线图；并且
图4是示出在通过起动机马达发起的发动机起动期间的各种车辆参数的一系列曲线图。
具体实施方式
本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅是示例并且其他实施例可以采用不同和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而仅应解释为用于教导本领域技术人员以不同方式采用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任何一个来示出和描述的各种特征可以与在一个或多个其他附图中所示出的特征进行组合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实现方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
参考图1，示出了根据本公开的实施例的混合动力电动车辆(HEV)10的示意图。图1示出了部件之间的代表性关系。部件在车辆内的实体布局和取向可以变化。HEV 10包括动力传动系统12。动力传动系统12包括驱动变速器16的发动机14，所述变速器可称为模块化混合动力变速器(MHT)。如下文将进一步详细描述的，变速器16包括电机(诸如电动马达/发电机(M/G)18)、相关联的牵引电池20、变矩器22以及多阶梯传动比自动变速器或齿轮箱24。
发动机14和M/G 18都是HEV 10的驱动源，其被配置为推进HEV 10。发动机14通常表示动力源，所述动力源可以包括内燃发动机(诸如汽油、柴油或天然气动力发动机)或燃料电池。当发动机14与M/G 18之间的分离离合器26至少部分地接合时，发动机14产生发动机动力和对应的发动机扭矩，所述发动机扭矩被供应到M/G 18。M/G 18可以通过多种类型的电机中的任何一种来实现。例如，M/G 18可以是永磁同步马达。电力电子装置按照M/G 18的要求调节由电池20提供的直流(DC)电力，如下文将描述。例如，电力电子装置可以向M/G18提供三相交流电(AC)。
当分离离合器26至少部分地接合时，从发动机14到M/G 18的动力流或从M/G 18到发动机14的动力流是可能的。例如，分离离合器26可以被接合，并且M/G 18可以充当发电机操作以将由曲轴28和M/G轴30提供的旋转能量转换为电能以存储在电池20中。分离离合器26也可以脱离以将发动机14与动力传动系统12的其余部分隔离，使得M/G 18可以充当HEV10的唯一驱动源。轴30延伸穿过M/G 18。M/G 18连续地可驱动地连接到轴30，而发动机14仅在分离离合器26至少部分地接合时可驱动地连接到轴30。
M/G 18经由轴30连接到变矩器22。因此，当分离离合器26至少部分地接合时，变矩器22连接到发动机14。变矩器22包括固定到M/G轴30的泵轮和固定到变速器输入轴32的涡轮。变矩器22因此在轴30与变速器输入轴32之间提供液压联接。当泵轮比涡轮旋转得更快时，变矩器22将动力从泵轮传输到涡轮。涡轮扭矩和泵轮扭矩的量值通常取决于相对速度。当泵轮速度与涡轮速度的比足够高时，涡轮扭矩是泵轮扭矩的若干倍。还可以提供变矩器旁通离合器(也称为变矩器锁止离合器)34，所述变矩器旁通离合器在接合时将变矩器22的泵轮与涡轮摩擦地或机械地联接，从而允许更高效的动力传递。变矩器旁通离合器34可以作为起步离合器操作以提供平稳的车辆起步。替代地或组合地，可以在M/G 18与齿轮箱24之间提供类似于分离离合器26的起步离合器，以用于不包括变矩器22或变矩器旁通离合器34的应用。在一些应用中，分离离合器26通常称为上游离合器，并且起步离合器34(其可以是变矩器旁通离合器)通常称为下游离合器。
齿轮箱24可以包括齿轮组(未示出)，所述齿轮组通过诸如离合器和制动器(未示出)的摩擦元件的选择性接合而选择性地置于不同的齿轮比，以建立期望的多个离散传动比或阶梯传动比。摩擦元件可以通过换挡计划来控制，所述换挡计划连接和断开齿轮组的某些元件以控制变速器输出轴36与变速器输入轴32之间的比。齿轮箱24基于各种车辆和环境工况而通过相关联的控制器(诸如动力传动系统控制单元(PCU))自动从一个比率换挡到另一个比率。来自发动机14和M/G18两者的功率和扭矩可输送到齿轮箱24并由齿轮箱24接收。齿轮箱24然后将动力传动系统输出功率和扭矩提供到输出轴36。
应当理解，与变矩器22一起使用的液压控制的齿轮箱24仅仅是齿轮箱或变速器布置的一个示例；接受来自发动机和/或马达的一个或多个输入扭矩然后以不同的比率向输出轴提供扭矩的任何多传动比齿轮箱都可被接受与本公开的实施例一起使用。例如，齿轮箱24可通过自动化机械(或手动)变速器(AMT)来实现，所述变速器包括一个或多个伺服马达以使换挡拨叉沿着换挡导轨平移/旋转来选择期望的齿轮比。如本领域普通技术人员通常所理解的，AMT可以用于例如具有较高扭矩需求的应用中。
如图1的代表性实施例所示，输出轴36连接到差速器40。差速器40经由连接到差速器40的相应车桥44驱动一对车轮42。差速器向每个车轮42传输大致相等的扭矩，同时诸如当车辆转弯时允许轻微的速度差异。可以使用不同类型的差速器或类似装置来将扭矩从动力传动系统分配到一个或多个车轮。在一些应用中，扭矩分配可以根据例如特定的操作模式或条件而变化。
动力传动系统12还包括相关联的控制器50，诸如动力传动系统控制单元(PCU)。尽管被示出为一个控制器，但控制器50可以是较大控制系统的一部分，并且可由遍及车辆10的各种其他控制器(诸如车辆系统控制器(VSC))来控制。因此应当理解，动力传动系统控制单元50和一个或多个其他控制器可以统称为“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，以控制诸如起动/停止发动机14、操作M/G 18的功能以提供车轮扭矩或对电池20充电、选择或安排变速器换挡等。控制器50可以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单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可以包括例如只读存储器(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装置。KAM是可以用于在CPU断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许多已知存储器装置中的任一种来实现，所述存储器装置诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、快闪存储器或能够存储数据的任何其他电、磁性、光学或组合存储器装置，所述数据中的一些表示由控制器用于控制发动机或车辆的可执行指令。
控制器经由输入/输出(I/O)接口(包括输入和输出通道)与各种发动机/车辆传感器和致动器进行通信，所述接口可以实现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。替代地，可以在将特定信号供应给CPU之前使用一个或多个专用硬件或固件芯片来调节和处理所述特定信号。如图1的代表性实施例中大体上所示，控制器50可以与发动机14、分离离合器26、M/G 18、电池20、起步离合器34、变速器齿轮箱24以及电力电子装置56互相传送信号。尽管未明确示出，但本领域普通技术人员将认识到在上文标识的子系统中的每一者内可以由控制器50控制的各种功能或部件。可以使用由控制器执行的控制逻辑和/或算法直接或间接致动的参数、系统和/或部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(用于火花点火发动机)、进气门/排气门正时和持续时间、前端附件驱动(FEAD)部件(诸如交流发电机、空调压缩机)、电池充电或放电(包括确定最大充电和放电功率极限)、再生制动、M/G操作、分离离合器26、起步离合器34以及变速器齿轮箱24的离合器压力等。通过I/O接口传送输入的传感器可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)、车轮速度(WS1、WS2)、车辆速度(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)或其他排气成分浓度或存在、进气流量(MAF)、变速器挡位、传动比或模式、变速器油温(TOT)、变速器涡轮速度(TS)、变矩器旁通离合器34状态(TCC)、减速或换挡模式(MDE)、电池温度、电压、电流或荷电状态(SOC)。
由控制器50执行的控制逻辑或功能可以由一个或多个附图中的流程图或类似图示来表示。这些附图提供了可以使用一个或多个处理策略(诸如，事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)来实现的代表性控制策略和/或逻辑。因此，示出的各种步骤或功能可以按示出的序列执行、并行地执行，或者在一些情况下被省略。尽管没有总是明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到，根据所使用的特定处理策略，可以重复执行示出的步骤或功能中的一者或多者。类似地，所述处理次序不一定是实现本文描述的特征和优点所必需的，而是为了易于说明和描述而提供的。控制逻辑可以主要以由基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(诸如控制器50)执行的软件来实现。当然，根据特定应用，控制逻辑可以在一个或多个控制器中以软件、硬件或软件与硬件的组合实现。当以软件实现时，控制逻辑可提供在一个或多个计算机可读存储装置或介质中，所述计算机可读存储装置或介质存储有表示由计算机执行以控制车辆或车辆子系统的代码或指令的数据。计算机可读存储装置或介质可以包括利用电存储、磁性存储和/或光学存储来保存可执行指令和相关联的校准信息、操作变量等的若干已知物理装置中的一者或多者。
加速踏板52由车辆的驾驶员使用来提供所需的扭矩、动力或驱动命令以推进车辆。通常，踩下和释放加速踏板52产生加速踏板位置信号，所述加速踏板位置信号可以由控制器50分别解译为需要增加动力或减少动力。制动踏板58也由车辆的驾驶员使用来提供所需的制动扭矩以使车辆减速。通常，踩下和释放制动踏板58产生制动踏板位置信号，所述制动踏板位置信号可以由控制器50解译为需要减小车辆速度。基于来自加速踏板52和制动踏板58的输入，控制器50命令到发动机14、M/G 18和摩擦制动器60的扭矩。控制器50还控制齿轮箱24内的换挡的正时，以及分离离合器26和变矩器旁通离合器34的接合或脱离。与分离离合器26一样，变矩器旁通离合器34可以在接合位置与脱离位置之间的范围内调节。除了由泵轮与涡轮之间的液力联接产生的可变滑移之外，这还在变矩器22中产生可变滑移。替代地，根据特定应用，变矩器旁通离合器34可在不使用调节后的操作模式的情况下操作为锁定或打开。
为了用发动机14驱动车辆，分离离合器26至少部分地接合以将发动机扭矩的至少一部分通过分离离合器26传递到M/G 18，然后从M/G 18传递通过变矩器22和齿轮箱24。M/G18可以通过提供附加的动力使轴30转动来辅助发动机14。所述操作模式可称为“混合动力模式”或“电动辅助模式”。
为了用M/G 18作为唯一动力源来驱动车辆，除了分离离合器26将发动机14与动力传动系统12的其余部分隔离之外，动力流保持相同。在此期间可以停用或以其他方式关闭发动机14中的燃烧以节省燃料。牵引电池20通过接线54将存储的电能传输到可以包括例如逆变器的电力电子装置56。电力电子装置56将来自电池20的DC电压转换为待由M/G 18使用的AC电压。控制器50命令电力电子装置56将来自电池20的电压转换为提供到M/G 18的AC电压以向轴30提供正扭矩或负扭矩。该操作模式可称为“纯电动”或“EV”操作模式。
在任何操作模式中，M/G 18可以充当马达并且为动力传动系统12提供驱动力。替代地，M/G 18可以充当发电机并将来自动力传动系统12的动能转换为电能以存储在电池20中。例如，在发动机14正在为车辆10提供推进动力时，M/G 18可以充当发电机。M/G 18还可以另外在再生制动期间充当发电机，在再生制动中，来自旋转车轮42的扭矩和旋转能量(或动能)或动力通过齿轮箱24、变矩器22(和/或变矩器旁通离合器34)传递回来并且被转换成电能以存储在电池20中。
电池20和M/G 18还可以被配置为向一个或多个车辆附件62提供电力。车辆附件62可以包括但不限于空调系统、动力转向系统、电加热器或任何其他电动操作的系统或装置。
集成式起动机-发电机(ISG)64可以联接到发动机14(即，可以联接到发动机14的曲轴28)。ISG 64可以被配置为在发动机起动事件期间充当马达来起动发动机14，或者在车辆操作期间向动力传动系统12提供附加的扭矩。ISG 64还可以被配置为从发动机14接收扭矩并充当发电机。ISG 64可以通过离合器66、带68以及一对带轮70选择性地联接到发动机。如果ISG 64通过带68联接到发动机，则它可以称为带集成式起动机-发电机(BISG)。控制器50可以被配置为将信号传输到ISG 64，以将ISG 64作为马达或发电机来操作。控制器还可以被配置为将信号传输到离合器66，以便打开或闭合离合器66。ISG 64在离合器处于闭合状态时将联接到发动机14，并且在离合器66处于打开状态时将与发动机14脱离。当作为发电机操作时，ISG 64可以被配置为提供电能以为附件电池72、牵引电池20充电，或者提供电能以对车辆附件62供电。附件电池72还可以被配置为对车辆附件62供电。
控制器50可以被配置为经由电信号接收图1中示出的各种车辆部件的各种状态或状况。所述电信号可以经由输入通道从各种部件输送到控制器50。另外，从各种部件接收的电信号可以指示用于改变或更改车辆10的相应部件中的一者或多者的状态的请求或命令。控制器50包括输出通道，其被配置为(经由电信号)向各种车辆部件输送请求或命令。控制器50包括控制逻辑和/或算法，这些逻辑和/或算法被配置为基于各种车辆部件的请求、命令、条件或状态来产生通过输出通道输送的请求或命令。
输入通道和输出通道在图1中以虚线示出。应当理解，单根虚线可以表示进入或离开单个元件的输入通道和输出通道两者。此外，进入一个元件的输出通道可以作为通往另一个元件的输入通道操作，且反之亦然。
车辆10可以包括电子视距和/或导航模块74。电子视距和/或导航模块74可以是控制器50的一部分，或者可以是与控制器50通信的单独控制器。电子视距和/或导航模块74可以包括车载导航数据或信息，诸如地图数据和路线属性数据。车辆相对于电子视距和/或导航模块74内的地图数据的位置可以经由全球定位系统(GPS)76来确定。GPS 76可以是控制器50的一部分，或者可以是与控制器50通信的单独模块。AV2HP/电子视距软件(即，电子视距和/或导航模块74的软件)基于预定或可校准的视距长度(即，车辆正在行进的当前路线上的车辆10前方的预定距离)沿车辆10行进的方向将静态路线属性传送到控制器50。电子视距和/或导航模块74以及GPS 76可以各自包括微处理器、存储器存储装置和/或本文相对于控制器50描述的任何其他属性。
电子视距和/或导航模块74内的包括路线属性数据的导航数据可以包括关于车辆正在其中操作的区域的数据或信息，诸如道路坡度、速度限制、道路曲率、张贴的标志(例如，停车标志、让路标志等)、车道数量等。关于车辆正在其中操作的区域的数据或信息是静态数据或信息(即，不随时间改变的信息)。另外，导航数据可以包括动态数据或信息，诸如交通数据或信息(例如，交通量或交通密度)和天气数据或信息(例如，温度、湿度、雨、雪或可能影响交通速度、道路路面状况等的任何因素)。
这种静态数据或信息和/或动态数据或信息可以存储在控制器50、电子视距和/或导航模块74或GPS 76中。此类静态数据或信息和/或动态数据或信息可以经由以下项接收：车辆对车辆(V2V)通信(即，从其他车辆传输和接收的数据)、车辆对基础设施(V2I)通信(即，从道路基础设施传输和接收的数据)、车辆对外界(V2X)通信(即，从任何源传输和接收的数据)、虚拟对物理(V2P)数据(即，基于虚拟模型的数据)、无线电传输(例如，AM、FM或卫星数字音频无线电服务)、车辆传感器(例如，雷达、激光雷达、声纳、相机等)、交通信息服务器等。车辆10传感器可以被配置为与控制器50通信并且可用于检测车辆10附近的状况，诸如交通量、天气状况(例如，雨或雪)等。车辆可以包括被配置为将无线接收的数据(例如，V2V、V2I、V2X等数据)传送到控制器50的接收器。
可以存储在控制器50内或者可以是与控制器50通信的单独控制器的驾驶视距程序可以将动态数据或信息(例如，交通或天气数据)叠加在静态数据或信息(例如，地图数据和路线属性数据)之上以预测沿着路线在视距(即，车辆正在行进的当前路线上的车辆10前方的预定距离)中的车辆事件，诸如加速、减速、滑行等。对车辆事件(诸如加速、减速、滑行等)的此类预测允许进一步预测车辆速度、来自道路坡度的载荷、车辆10(或车辆子部件)上的热载荷、路面的摩擦系数(其可能会受到天气或状况(诸如泛洪或道路溢出)的影响)和可用于预测动力传动系统推进车辆所需的预期功率和能量的其他属性(例如，停车标志的存在、交通灯、速度限制的变化、气候需求、道路曲率、其他车辆的速度和加速度、施工等)。通过知悉推进车辆10所需的预测功率和扭矩，可以动态地改变起动发动机的决策以优化燃料消耗并改进操控性。
应当理解，图1中示出的示意图仅是代表性的，且并不意图进行限制。设想了利用发动机和马达两者的选择性接合以通过变速器传输动力的其他配置。例如，M/G 18可以从曲轴28偏移，和/或M/G 18可以设置在变矩器22与齿轮箱24之间。在不偏离本公开的范围的情况下，设想了其他配置。
应当理解，本文描述的车辆配置仅是示例性的且并不意图进行限制。其他混合动力车辆配置应如本文所公开的进行解释。其他车辆配置可以包括但不限于微混合动力车辆(即，仅由具有起动/停止功能的发动机提供动力的车辆)、串联混合动力车辆、并联混合动力车辆、串并联混合动力车辆、插电式混合动力电动车辆(PHEV)或本领域普通技术人员已知的任何其他混合动力车辆配置。
参考图2，分别示出用于基于动力传动系统功率输出分布图来控制发动机起动的方法100的流程图。方法100可以作为控制逻辑和/或算法存储在控制器50内。控制器50可以通过控制车辆10的各个部件来实现方法100。方法100在开始框102处发起。方法100可以在开始框102处通过将车辆10的起动钥匙或点火转动到“开启”位置来发起。
然后，方法100前进到框104，在所述框中，可以产生车辆10的预测或预定路线。例如，车辆10的预测或预定路线可以基于根据GPS 76的车辆10的当前位置，并且可以基于车辆正在行进的当前路线上的车辆10前方的预定距离(即，电子视距)，其由电子视距和/或导航模块74产生。替代地，车辆10的预测或预定路线可以基于根据GPS 76的位置以及由电子视距和/或导航模块74响应于操作者经由人机接口(HMI)将期望目的地输入到电子视距和/或导航模块74来产生的路线。
接下来，方法100前进到框106，在所述框中，基于本文描述的导航数据来沿着预测或预定路线预测车辆事件(例如，加速、减速、滑行等)，所述数据诸如静态数据或信息(例如，道路坡度、速度限制、道路曲率、张贴的标志(诸如停车标志、让路标志等)、车道数量等)和/或动态数据或信息(例如，交通量、交通密度、天气状况等)。然后，利用来自框106中的预测车辆事件的数据来预测车辆速度、来自道路坡度的载荷、车辆10上的热载荷、路面的摩擦系数和其他属性(例如，停车标志的存在、交通灯、速度限制的变化、气候需求、道路曲率、其他车辆的速度和加速度、施工等)，其然后用于预测动力传动系统沿着预测或预定路线推进车辆所需的预期扭矩、功率和/或能量(或更具体地，发动机14和/或M/G 18的预期扭矩、功率和/或能量输出)。然后，在框108处，可以利用动力传动系统沿着预测或预定路线推进车辆所需的预期扭矩、功率和/或能量来产生在预测或预定路线上推进车辆所需的动力传动系统功率输出分布图。动力传动系统功率输出分布图可以是将动力传动系统12的预期功率输出对应于沿着预测或预定路线的指定位置或定位的曲线图。可以在控制器50或电子视距和/或导航模块74内产生和/或存储这种动力传动系统功率输出分布图。
然后，方法100前进到框110，在所述框中，确定：当M/G 18在发动机14关闭时在预测或预定路线上推进车辆10时，动力传动系统功率输出分布图是否即将增加到大于阈值的值。阈值可以称为发动机上拉阈值。阈值可以对应于期望起动发动机14的值，因为M/G 18的功率限制、电池20的功率限制和/或电池20的荷电状态可能不足以使得M/G 18能够单独地继续推进车辆，或者可能仅足以使得M/G18能够单独地继续推进车辆达有限的时间。
如果框110处的答案为“否”，则方法100前进到框112，在所述框中，在发动机14关闭时，维持当前操作并且M/G 18继续在预测或预定路线上推进车辆10。如果框110处的答案为“是”，则方法100前进到框114，在所述框中，在动力传动系统输出分布图即将增加到大于阈值之前的预定时间段发起发动机起动。发起发动机起动可以通过在动力传动系统功率输出分布图即将增加到大于阈值的值之前的预定时间段操作起动机马达(例如，ISG 64)以发起发动机起动来实现。替代地，发起发动机起动可以通过在动力传动系统功率输出分布图即将增加到大于阈值的值之前的预定时间段增加分离离合器26上的压力以发起发动机起动来实现。增加分离离合器26上的压力可以更具体地指增加接合分离离合器26的致动器(诸如活塞)上的液压压力。
应当理解，图2中的流程图仅用于说明目的，并且方法100不应被解释为限于图2中的流程图。方法100的一些步骤可以被重新排列，而其他步骤可以被完全省略。
参考图3，示出在通过闭合发动机分离离合器26发起的发动机起动期间的各种车辆参数的一系列曲线图。图3中示出的功率曲线图对应于在方法100中的框108处确定的在预测或预定路线上推进车辆所需的动力传动系统功率输出分布图。在时间t0处，车辆10停止并且动力传动系统12产生最小功率。在时间t1处，车辆10开始缓慢加速。动力传动系统功率输出分布图在时间t1与t2之间保持低于发动机起动或上拉阈值。因此，在时间t1与t2之间，动力传动系统12保持处于EV模式(即，在发动机14保持关闭时，M/G 18继续推进车辆10)。
然而，在时间t2处，基于根据动力传动系统功率输出分布图的动力传动系统12的预测功率输出，动力传动系统策略确定发动机14预期将响应于动力传动系统功率输出分布图即将增加到大于发动机起动或上拉阈值而在短时间段(例如，预定时间段)内起动。动力传动系统策略通过在时间t2与t3之间增加分离离合器26上的压力来在时间t2处发起发动机起动，使得分离离合器26在时间t3处开始转动起动发动机。在时间t3处，动力传动系统功率输出分布图增加以增加车辆加速度，并且在时间t3之前的预定时间段(即，在时间t2处)请求发动机起动。由于在预期发动机起动时分离离合器26压力在时间t2与t3之间增加，因此分离离合器26准备就绪，并且分离离合器26仅需要少量的附加压力和扭矩(扭矩冲程)来立即开始转动起动发动机14以便起动发动机14。在未根据动力传动系统功率输出分布图预测动力传动系统功率需求的非预测策略的情况下，相对于基于动力传动系统功率输出分布图的预测策略，在使分离离合器26产生冲程以及使发动机14达到期望的转速时存在额外的延迟。这种延迟在图3中通过非预测策略与根据动力传动系统功率输出分布图的预测策略之间的时间差来示出。在时间t4处，驾驶员需求降低，但是动力传动系统功率输出分布图的功率需求保持足够高以使发动机14保持开启。在时间t5处，车辆10开始减速并且功率需求减小到小于发动机下拉或关闭阈值，其中发动机14关闭。
参考图4，示出在通过起动机马达(例如，ISG 64)发起的发动机起动期间的各种车辆参数的一系列曲线图。图3中示出的功率曲线图对应于在方法100中的框108处确定的在预测或预定路线上推进车辆所需的动力传动系统功率输出分布图。在时间t0处，车辆10停止并且动力传动系统12产生最小功率。在时间t1处，车辆10开始缓慢加速。动力传动系统功率输出分布图在时间t1与t2之间保持低于发动机起动或上拉阈值。因此，在时间t1与t2之间，动力传动系统12保持处于EV模式(即，在发动机14保持关闭时，M/G 18继续推进车辆10)。
然而，在时间t2处，基于根据动力传动系统功率输出分布图的动力传动系统12的预测功率输出，动力传动系统策略确定发动机14预期将响应于动力传动系统功率输出分布图即将增加到大于发动机起动或上拉阈值而在短时间段(例如，预定时间段)内起动。动力传动系统策略通过在时间t2与t3之间增加输送到起动机马达的电流来在时间t2处发起发动机起动，使得起动机马达在时间t2之后但在时间t3之前开始转动起动发动机。在时间t3处，动力传动系统功率输出分布图增加以增加车辆加速度，并且在时间t3之前的预定时间段(即，在时间t2处)请求发动机起动。在未根据动力传动系统功率输出分布图预测动力传动系统功率需求的非预测策略的情况下，相对于基于动力传动系统功率输出分布图的预测策略，在增加输送到起动机马达的电流以及使发动机14达到期望的转速时存在额外的延迟。这种延迟在图4中通过非预测策略与根据动力传动系统功率输出分布图的预测策略之间的时间差来示出。在时间t4处，驾驶员需求降低，但是动力传动系统功率输出分布图的功率需求保持足够高以使发动机14保持开启。在时间t5处，车辆10开始减速并且功率需求减小到小于发动机下拉或关闭阈值，其中发动机14关闭。
在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以做出各种改变。如前所述，各个实施例的特征可以被组合以形成可能未明确描述或示出的另外的实施例。尽管各个实施例可能已经被描述为就一个或多个所期望特性而言相较其他实施例或现有技术实现方式来说提供优点或是优选的，但是本领域的普通技术人员将认识到，一个或多个特征或特性可以折衷以实现期望的总体系统属性，这取决于特定应用和实现方式。因而，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实现方式期望的实施例处在本公开的范围内，并且对于特定应用来说可能是期望的。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：动力传动系统，所述动力传动系统包括发动机和电机；驾驶视距系统，所述驾驶视距系统被配置为基于导航数据来产生在预定路线上推进所述车辆所需的动力传动系统功率输出分布图，所述导航数据包括所述预定路线的道路坡度、所述预定路线的速度限制、所述预定路线的道路曲率、所述预定路线的交通状况或所述预定路线的天气状况；以及控制器，所述控制器被编程为：响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述动力传动系统功率输出分布图即将增加到大于阈值的值，在所述动力传动系统功率输出分布图即将增加之前的预定时间段发起发动机起动，并且响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述动力传动系统功率输出分布图即将增加到小于所述阈值的值，在所述发动机关闭的情况下维持操作所述电机以在所述预定路线上推进所述车辆。
根据实施例，上述发明的特征还在于：起动机马达，所述起动机马达被配置为转动所述发动机的曲轴以起动所述发动机。
根据实施例，所述控制器还被编程为：在所述动力传动系统功率输出分布图即将增加到大于所述阈值的所述值之前的所述预定时间段操作所述起动机马达以发起所述发动机起动。
根据实施例，上述发明的特征还在于：发动机分离离合器，所述发动机分离离合器被配置为分别将所述发动机与所述动力传动系统连接和断开。
根据实施例，所述控制器还被编程为：在所述动力传动系统功率输出分布图即将增加到大于所述阈值的所述值之前的所述预定时间段增加所述分离离合器上的压力以发起所述发动机起动。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：动力传动系统，所述动力传动系统具有发动机和电机；以及控制器，所述控制器被编程为：基于导航数据来产生用于在沿着预定路线的指定位置处推进所述车辆的动力传动系统功率输出值，并且响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述值即将增加为大于阈值，在所述值即将增加之前的预定时间段发起发动机起动。
根据实施例，所述导航数据包括静态数据。
根据实施例，所述静态数据包括所述预定路线的道路坡度。
根据实施例，所述静态数据包括所述预定路线的速度限制。
根据实施例，所述静态数据包括所述预定路线的道路曲率。
根据实施例，所述导航数据包括动态数据。
根据实施例，所述动态数据包括所述预定路线的交通状况。
根据实施例，所述预定路线的交通状况包括所述预定路线的交通密度。
根据实施例，所述动态数据包括所述预定路线的天气状况。
根据实施例，上述发明的特征还在于：起动机马达，所述起动机马达被配置为转动所述发动机的曲轴以起动所述发动机，并且其中所述控制器还被编程为：在所述值即将增加为大于所述阈值之前的所述预定时间段操作所述起动机马达以发起所述发动机起动。
根据实施例，上述发明的特征还在于：发动机分离离合器，所述发动机分离离合器被配置为分别将所述发动机与所述动力传动系统连接和断开，并且其中所述控制器还被编程为：在所述值即将增加为大于所述阈值之前的所述预定时间段增加所述分离离合器上的压力以发起所述发动机起动。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：发动机和电机；以及控制器，所述控制器被编程为：基于导航数据来产生在预定路线上推进所述车辆所需的功率输出分布图，响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述功率输出分布图即将增加到大于阈值的值，在所述功率输出分布图即将增加之前的预定时间段发起发动机起动，并且响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述功率输出分布图即将增加到小于所述阈值的值，在所述发动机关闭的情况下维持操作所述电机以在所述预定路线上推进所述车辆。
根据实施例，所述导航数据包括所述预定路线的道路坡度、所述预定路线的速度限制、所述预定路线的道路曲率和所述预定路线的交通密度。
根据实施例，上述发明的特征还在于：起动机马达，所述起动机马达被配置为起动所述发动机，并且其中所述控制器还被编程为：在所述功率输出分布图即将增加到大于所述阈值的所述值之前的所述预定时间段操作所述起动机马达以发起所述发动机起动。
根据实施例，上述发明的特征还在于：发动机分离离合器，所述发动机分离离合器被配置为分别将所述发动机与通向驱动轮的动力路径连接和断开，并且其中所述控制器还被编程为：在所述功率输出分布图即将增加到大于所述阈值的所述值之前的所述预定时间段增加所述分离离合器上的压力以发起所述发动机起动。

Claims (15)

1.一种车辆，其包括：
动力传动系统，所述动力传动系统包括发动机和电机；
驾驶视距系统，所述驾驶视距系统被配置为基于导航数据来产生在预定路线上推进所述车辆所需的动力传动系统功率输出分布图，所述导航数据包括所述预定路线的道路坡度、所述预定路线的速度限制、所述预定路线的道路曲率、所述预定路线的交通状况或所述预定路线的天气状况；以及
控制器，所述控制器被编程为，
响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述动力传动系统功率输出分布图即将增加到大于阈值的值，在所述动力传动系统功率输出分布图即将增加之前的预定时间段发起发动机起动，并且
响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述动力传动系统功率输出分布图即将增加到小于所述阈值的值，在所述发动机关闭的情况下维持操作所述电机以在所述预定路线上推进所述车辆。
2.如权利要求1所述的车辆，其还包括：起动机马达，所述起动机马达被配置为转动所述发动机的曲轴以起动所述发动机，并且其中所述控制器还被编程为：在所述动力传动系统功率输出分布图即将增加到大于所述阈值的所述值之前的所述预定时间段操作所述起动机马达以发起所述发动机起动。
3.如权利要求1所述的车辆，其还包括：发动机分离离合器，所述发动机分离离合器被配置为分别将所述发动机与所述动力传动系统连接和断开，并且其中所述控制器还被编程为：在所述动力传动系统功率输出分布图即将增加到大于所述阈值的所述值之前的所述预定时间段增加所述分离离合器上的压力以发起所述发动机起动。
4.一种车辆，其包括：
动力传动系统，所述动力传动系统具有发动机和电机；以及
控制器，所述控制器被编程为，
基于导航数据来产生用于在沿着预定路线的指定位置处推进所述车辆的动力传动系统功率输出值，并且
响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述值即将增加为大于阈值，在所述值即将增加之前的预定时间段发起发动机起动。
5.如权利要求4所述的车辆，其中所述导航数据包括静态数据。
6.如权利要求5所述的车辆，其中所述静态数据包括所述预定路线的道路坡度。
7.如权利要求5所述的车辆，其中所述静态数据包括所述预定路线的速度限制。
8.如权利要求5所述的车辆，其中所述静态数据包括所述预定路线的道路曲率。
9.如权利要求4所述的车辆，其中所述导航数据包括动态数据。
10.如权利要求9所述的车辆，其中所述动态数据包括所述预定路线的交通状况。
11.如权利要求10所述的车辆，其中所述预定路线的交通状况包括所述预定路线的交通密度。
12.如权利要求9所述的车辆，其中所述动态数据包括所述预定路线的天气状况。
13.如权利要求4所述的车辆，其还包括：起动机马达，所述起动机马达被配置为转动所述发动机的曲轴以起动所述发动机，并且其中所述控制器还被编程为：在所述值即将增加为大于所述阈值之前的所述预定时间段操作所述起动机马达以发起所述发动机起动。
14.如权利要求4所述的车辆，其还包括：发动机分离离合器，所述发动机分离离合器被配置为分别将所述发动机与所述动力传动系统连接和断开，并且其中所述控制器还被编程为：在所述值即将增加为大于所述阈值之前的所述预定时间段增加所述分离离合器上的压力以发起所述发动机起动。
15.一种车辆，其包括：
发动机和电机；以及
控制器，所述控制器被编程为，
基于导航数据来产生在预定路线上推进所述车辆所需的功率输出分布图，
响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述功率输出分布图即将增加到大于阈值的值，在所述功率输出分布图即将增加之前的预定时间段发起发动机起动，并且
响应于所述电机在所述发动机关闭时操作来在所述预定路线上推进所述车辆以及所述功率输出分布图即将增加到小于所述阈值的值，在所述发动机关闭的情况下维持操作所述电机以在所述预定路线上推进所述车辆。
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