低温发动机启动制造技术

本公开涉及低温发动机启动。一种起动车辆的方法可包括：当被配置为结合发动机和马达的离合器打开时，向马达提供电力，使马达以至少等于目标发动机起动转速的转速旋转。所述方法可还包括：响应于所述发动机获得所述转速而切断至所述马达的电力，并且锁定所述离合器以将所述马达和传动装置的转动惯量与所述发动机结合，以启动所述发动机。

【技术实现步骤摘要】

本申请总体上涉及低温下的车辆启动的方法。
技术介绍
混合动力电动车辆(HEV)可设置有内燃发动机和电机两者，其中，电机与高电压电池通信、能够产生电力和扭矩。电机可通过提供扭矩来使发动机曲轴旋转来启动发动机。一些HEV可设置有低电压起动器，以协助电机在低温下启动发动机。
技术实现思路
在至少一个实施例中，提供一种启动车辆的方法。所述方法可包括:当被配置为结合发动机和马达的离合器开启时，向马达提供电力，使马达以至少等于目标发动机起动转速的转速旋转。所述方法还可包括:响应于所述马达获得所述转速而切断至所述马达的电力，并且锁定所述离合器以将所述马达和传动装置的转动惯量与所述发动机结合，以启动所述发动机。在至少一个实施例中，提供一种用于车辆的控制器。所述控制器可包括被配置为接收环境温度和发动机启动请求的输入通信信道。所述控制器还可包括被配置为提供电池电力命令的输出通信信道。所述控制器还可包括控制逻辑，所述控制逻辑被配置为:当被配置为将发动机结合到电机的摩擦元件没有被应用时，响应于所述发动机启动请求以及低于阈值的环境温度而命令电池电力被提供给电机，使所述电机以及与其连接的传动装置元件以至少等于同步转速的转速来旋转。所述控制逻辑还被配置为:响应于所述速度变为至少等于所述同步转速而命令所述电池电力输出减小，并且命令以全容量应用所述摩擦元件，以将所述发动机结合到所述电机。所述电池电力是基于所述环境温度被限制的。所述同步转速是基于起动时间和摩擦损耗的。使用所述电机的转动惯量将所述发动机旋转到至少所述同步速度。所述控制逻辑还被配置为:响应于所述发动机以所述同步转速旋转至少两转而命令发动机启动。在至少一个实施例中，提供一种车辆。所述车辆可包括:结合到传动装置元件的电机、通过离合器与所述电机选择性地结合的发动机和控制器。所述控制器可被配置为:当所述离合器未被接合时，响应于启动所述发动机的请求以及低于阈值的温度而命令电力被提供给电机，使得所述电机获得至少等于发动机起动转速的转速。所述控制器还可被配置为:响应于所述电机获得所述速度而切断至所述电机的电力，并且锁定所述离合器，以将所述电机的和传动装置元件的转动惯量与所述发动机结合，以启动所述发动机。 所述控制器还被配置为:响应于所述发动机旋转过至少两转而命令发动机启动。所述转速是基于所述温度和所述电机和传动装置元件的转动惯量的。所述转速是基于摩擦损耗和所述发动机起动转速的。所述发动机起动转速是基于环境温度和起动时间的。提供给所述电机的电力基于环境温度被限制。所述控制器还被配置为警告驾驶员发动机启动。【附图说明】图1是混合动力电动车辆的示意图。图2是显示出环境温度对可由高电压电池提供的最大功率的影响的曲线图。图3是用于启动车辆的算法的流程图。【具体实施方式】根据需要，在此公开本专利技术的详细实施例；然而，将理解的是，所公开的实施例仅仅是本专利技术的示例，其中，本专利技术可以以各种和替代形式来实现。附图无需按比例绘制；一些特征可被夸大或缩小，以示出特定组件的细节。因此，在此所公开的具体结构和功能细节不应被解释为具有限制性，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种方式利用本专利技术的代表性基础。参照图1，根据本公开的实施例示出了混合动力电动车辆(HEV) 10的示意图。所述车辆中的组件的物理放置和方向可变化。尽管将专门描述图1的动力传动系统，但是根据本公开的实施例的策略可应用到其它动力传动系统的结构。HEV10包括具有可操作地连接到传动装置16的发动机的动力传动系统12。传动装置16可包括分离离合器18、电机(比如电动马达/发电机)20、相关联的牵引电池22、输入轴24、起动离合器或变矩器26和齿轮箱28。发动机14可经由分离离合器18选择性地连接到马达/发电机(motor/generator) 20ο发动机14和马达/发电机20两者可通过将扭矩提供给齿轮箱28用作HEV10的驱动源。马达/发电机20可由多个类型的电机中的任何一种来实现。例如，马达/发电机20可以是永磁同步马达。传动装置16可以被构造为使用多个摩擦元件的阶梯传动比传动装置，用于传动装置变速换档(transmiss1n gear rat1 shifting)。传动装置16可被构造为经由齿轮箱中的多个齿轮(gearing)元件产生多个前进和倒档齿轮。马达/发电机20可经由传动装置的输入轴24以及后面的传动装置元件(比如栗轮(impeller)、起动离合器或变矩器)连接到齿轮箱28。控制器30可被配置为在电荷消耗模式下操作HEV 10或动力传动系统12，其中，发动机14可经由分离离合器18与动力传动系统12的其余部分分离，使得马达/发电机20可使用牵引电池作为它的电源来用作HEV 10的唯一驱动源。控制器30也可被配置为在电荷维持模式下操作HEV 10或动力传动系统12，其中，发动机14可操作地连接到动力传动系统12的其余部分，使得发动机14和马达/发电机20两者可用作HEV10的驱动源。控制器30可与发动机14、动力传动系统12和操作者输入32通信。操作者输入32可以是被配置为将发动机启动请求提供给控制器30的点火开关、按钮等。发动机启动可通过控制分离离合器18来完成，分离离合器18可将马达/发电机20连接到发动机14，并且传递来自马达/发电机20的扭矩，以开启或起动发动机14。马达/发电机20可从牵引电池22接收电力，以使马达/发电机20旋转。当提供给马达/发电机20的功率增加时，马达/发电机20的转速也可增加，并且分离离合器18可随着增加的容量逐渐将马达/发电机20与发动机14结合。马达/发电机20与发动机14的结合可使发动机14旋转。当发动机14获得足够的转速时，发动机14可开始加燃料燃烧，以在分离离合器18完全接合的点处加速到同步转速。在整个发动机的启动过程中，在增加扭矩容量的情况下，分离离合器18可一直与发动机14接合。使用上述过程启动发动机14可能需要大量的牵引电池电力。例如，对于马达/发电机20连续向发动机14施加100牛顿米(N-m)，以达到期望的发动机可被点火的发动机起动转速，这可能需要牵引电池22在启动过程期间向马达/发电机20提供至少15kW的功率。由于低温下受到限制的牵引电池电力，低温下的发动机启动可能面临启动过程的挑战。低温启动可在设备浸冷(cold soak)之后出现，其中，发动机冷却液或发动机油温与环境温度大致相同。如在图2中所示，当环境温度降低时，使马达/发电机20旋转以启动发动机14的可用的电池电力可减小。例如，在环境温度不到零下10°C时，牵引电池22可能无法提供仅使用马达/发电机20来启动发动机14的最小量的电力。在某些HEV中，低电压起动机34可被用于在低温下启动发动机14。在低温下，低电压起动机34可使发动机14旋转，而分离离合器18是打开/不应用的。马达/发电机20可被旋转到足以供应传动装置液压压力以通过应用分离离合器18将马达/发电机20结合到发动机14的转速。然后，马达/发电机20可被连接到发动机14，并且马达/发电机20和发动机14的组合可被旋转到同步转速。这一方案可能需要额外的组件，所述额外的组件包括低电压电池和适合于由低电压电池提供的冷起动电流的尺寸的线。低电压起动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种启动车辆的方法，包括：当被配置为结合发动机和马达的离合器打开时，向马达提供电力，使马达以至少等于目标发动机起动转速的转速旋转，响应于所述马达获得所述转速而切断至所述马达的电力，锁定所述离合器，以将所述马达和传动装置的转动惯量传递至所述发动机，以启动所述发动机。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：费列克斯·纳多瑞兹夫，肯尼斯·雅尔，史蒂文·阿那托勒·福莱特，姜洪，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US