用于控制车辆中发动机起动的方法技术

本发明专利技术提供一种用于控制车辆中发动机起动的方法，车辆包括：电动机／发电机；起动电机；分离离合器，设置在发动机和电动机／发电机之间；至少一个离合器，设置在电动机／发电机和车辆驱动轮之间。当要求发动机起动时，控制各参数以确保平滑的发动机起动，其中，使动力传动系统扭矩扰动最小化。起动电机用于当要求发动机扭矩最高时以最低的发动机速度起动发动机。这减少了需要从电动机／发电机供应的扭矩的量，还帮助减少了动力传动系统中的扭矩扰动。如果要求发动机起动时电动机／发电机产生扭矩以驱动车辆，则可控制起动离合器或一个或多个变速箱离合器，以提供电动机／发电机和车辆驱动轮之间的滑动，从而进一步减少动力传动系统中的扭矩扰动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车辆及一种。
技术介绍
混合动力车辆(HEV)使用内燃机和电机的结合来提供驱动车辆所需的动力。这种 布置为仅具有内燃机的车辆提供改善的燃料经济性。改善HEV中燃料经济性的一种方法就 是在发动机低效运转并且不另外需要驱动车辆的时间段内关闭发动机。在这些情况下，电 机用于提供驱动车辆所需的全部动力。当驾驶员动力需求增加，使得电机不能再提供足够 的动力以满足该需求，或如果电池荷电状态(SOC)下降至一定水平之下时，驾驶员基本上 明白必须快速且平滑地起动发动机。控制HEV中发动机起动的一种方法在Colvin等人于2008年5月13日公布的第 7，370，715号美国专利中描述，该方法通过引用被包含于此。在HEV中，可通过还可输出扭 矩以驱动车辆的电机最初起动发动机。当通过电机驱动车辆并且要求发动机起动时，期望 控制传动系统，即，发动机、电机、变速箱等，从而将扭矩从电机传递到发动机，而基本上不 会使从电机到车轮的扭矩流中断。这可能是当发动机第一次起动时的具体问题，因为此时 是发动机扭矩要求最高且会发生扭矩扰动的时刻。因此，需要一种车辆及一种用于控制车 辆中发动机起动的方法，从而减少或消除当发动机起动时动力传动系统的扭矩扰动。
技术实现思路
本专利技术的实施例包括一种车辆，该车辆具有发动机；电机，可将扭矩输出到发动 机和车轮；起动电机，可操作地连接到发动机。电机和起动电机二者都可用于提供扭矩以起 动发动机，并且二者可以以使动力传动系统扭矩扰动减少或消除这样的方式被控制。在一些实施例中，当车辆按照相对稳定的速度运行时可使用本专利技术的方法。在这 种情况下，可使用通过电机操作的电磁阀(例如，可变力电磁阀)使设置在电机和发动机之 间的分离离合器最初接合。分离离合器的最初接合可以是以最初的高压增加为特征的“快 速填充”，这使分离离合器压力升至第一水平。然后分离离合器的压力可被减少至通常被称为“冲程压力”。冲程压力是使离合器 活塞或离合器板运动到恰好接触的点所必需的压力的量。在冲程压力下，离合器滑动，但是 离合器准备好快速地接合。尽管上述离合器的操作使用术语“压力”，从而暗示是液压离合器，但是还可使用 诸如机电式离合器的其他类型的离合器。在液压离合器的情况下，离合器板上的压力与扭 矩容量相关。在相同的方式下，在非液压离合器中作用在板上的力也与扭矩容量相关。因 此，为了术语的一致性，除非另外特别地限定，否则在此所述的离合器的操作将呈“压力”的 形式，应该理解，离合器的操作包括在非液压离合器中将非液压力施加到离合器板上的情 况。为了在发动机起动过程中减少从电机传递到发动机的要求的扭矩，起动电机的操作与分离离合器的最初填充的开始基本上同时进行。这允许发动机在发动机的起动扭矩要 求最高时基本上或完全通过起动电机起动。然后，分离离合器的压力水平可上升，以便于从 电机到发动机的扭矩传递，当发动机速度处于起动电机的速度之上的预定速度时，起动电 机可关闭。为了将车轮与可发生在从电机到发动机的扭矩传递过程中的扰动隔开，可使设置 在电机和车轮之间的一个或多个离合器滑动。在上述情况下，当要求发动机起动时车辆基 本上按照稳定的速度操作，起动离合器可被控制，以提供电机和车轮之间一定量的滑动。然 而，本专利技术的实施例的确还考虑在已要求变速箱齿轮降档时起动发动机。在这种情况下，将 会有正从接合状态释放的一个或多个变速箱离合器、正处于接合过程中的一个或多个变速 箱离合器。通常根据编程到具有诸如变速箱控制模块(TCM)的控制器的控制系统中的作业 过程换挡方案(production shift schedule)控制这些即临离合器(oncoming clutch)和 即离离合器(offgoing clutch)。当在降档过程中要求发动机起动时，可根据作业过程换挡 方案或其他换挡方案来控制即临离合器和即离离合器，从而在电机和车辆驱动轮之间发生 滑动，因此当发动机起动时将驱动轮与扭矩扰动隔开。本专利技术的实施例还包括一种用于起动车辆中的发动机的方法，该车辆具有起动 电机，用于使发动机旋转以便于发动机起动；电机；分离离合器，设置在发动机和电机之 间，用于将发动机选择性地连接到电机；至少一个其他离合器，设置在电机和车辆驱动轮之 间。所述至少一个其他离合器可以是(例如)诸如上述的起动离合器，或根据换挡方案控 制的一个或多个变速箱离合器。在至少一些实施例中，当分离离合器至少基本上不接合时 将要求发动机起动。尽管考虑的是，分离离合器可完全不接合，但是应理解的是，术语“至少 基本上接合”考虑可能会有分离离合器的少的接合的那些情况，在这些情况下，只有可忽略 的量的扭矩在电机和发动机之间传递。在要求发动机起动之后，操作电机，分离离合器从至少基本上不接合状态使用最 初填充接合，以将分离离合器的压力升至第一水平。如上所述，最初填充可以是具有最初的 高压的快速填充，或可使用快速地接合离合器而不会有与传统的“快速填充”相关的高压的 电磁阀/离合器系统。起动电机的操作开始与分离离合器的最初填充的开始基本上同时进 行。这提供从起动电机到发动机的扭矩传递并减少需要从电机传递到发动机的扭矩的量。 起动电机关闭，发动机加油，分离离合器完全接合。现在发动机起动完成。本专利技术的实施例还包括一种车辆，该车辆具有发动机；起动电机，用于使发动机 旋转以便于发动机起动；电机，可操作以驱动车辆并使发动机旋转；第一离合器，设置在发 动机和电机之间，用于将发动机选择性地连接到电机。第一离合器可以是(例如)上述分 离离合器。车辆还包括具有至少一个控制器(例如，上述TCM)的控制系统。控制系统还可 包括附加控制器，例如，发动机控制单元(ECU)、车辆系统控制器(VSC)以及传动系统控制 模块(PCM)，每个附加控制器可通过诸如控制器局域网络(CAN)的网络连接到TCM。控制系 统可被配置成执行诸如上述发动机起动，其中，起动电机在最高发动机扭矩需求的时间段 内(例如，高达大约100转/分(rpm))被控制以起动发动机。当发动机正在起动时控制系 统还可控制在电机和车轮之间的滑动的量。然后，可将一些扭矩从电机传递到发动机，起动 电机关闭。附图说明图1是根据本专利技术的车辆的示意图；图2是示出图1中所示的车辆的各参数在发动机按照稳定的车速起动的过程中如 何随时间变化的曲线图；图3是示出图1中所示的车辆的各参数在一个方案下当要求发动机在降档过程中 起动时如何随时间变化的曲线图；图4是示出图1中所示的车辆的各参数在第二方案下当要求发动机在降档过程中 起动时如何随时间变化的曲线图；图5是示出图1中所示的车辆的各参数在要求发动机起动并且车辆停止时如何随 时间变化的曲线图。具体实施例方式图1示出了根据本专利技术的车辆10的示意图。车辆10是HEV，并包括发动机12、电 机(电动机/发电机(M/G) 14)。M/G 14是离合器/电机壳体16的一部分，离合器/电机 壳体16还包括第一离合器18 (分离离合器)、设置在分离离合器18和发动机12之间的阻 尼器20。例如，阻尼器20可以是被配置成当分离离合器18接合时帮助缓冲发动机12和 M/G 14之间传递的扭矩变化的一系列板和弹簧。离合器/电机壳体16还包括可被控制以 将M/G 14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于起动车辆中的发动机的方法，包括：要求发动机起动；操作电机；为了使设置在发动机和所述电机之间的第一离合器接合，将所述第一离合器的压力升至准备所述第一离合器的随后的快速接合的第一水平；与所述第一离合器的接合基本上同时开始起动电机的操作，从而将扭矩从所述起动电机传递到发动机并减少从所述电机传递到发动机的要求的扭矩；将所述第一离合器的压力减少至第二水平，同时操作所述起动电机；当一个起动离合器中的滑动已达到预定的水平时，将所述第一离合器的压力升至第三水平，从而将扭矩从所述电机传递到发动机，同时仍然操作所述起动电机；当发动机的速度处于所述起动电机的速度之上预定的速度时关闭所述起动电机；使所述第一离合器完全接合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马文保罗克拉斯卡，沃尔特约瑟夫欧特曼，布兰登R马斯特森，丹尼尔斯科特科尔文，弗朗西斯T肯努利，安德鲁约翰史文利，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]