混合动力电动车辆及其控制方法技术

一种混合动力电动车辆(HEV)，其包括发动机(121)和至少一个电机器(123)。车辆能够在电动车辆(EV)模式下操作，在电动车辆(EV)模式下电机器(123)在发动机(121)被关断期间产生扭矩从而驱动车辆。根据本发明专利技术，车辆能够操作成在处于EV模式时当满足规定的一个或者更多个条件时自动地在未起动发动机的情况下使发动机转动。这能够为诊断或者为满足制动要求而进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种混合动力电动车辆。具体地但非排它性地，本专利技术涉及一种插入 式混合动力电动车辆以及一种操作插入式混合动力电动车辆的方法。本专利技术的方面涉及一 种系统、一种方法以及一种车辆。
技术介绍
已知提供具有发动机和由电池供电的至少一个电动马达的混合动力电动车辆 (HEV)。发动机能够操作成驱动发电机从而产生电荷以对电池再充电。电动马达能够操作 成在电动车辆（EV)模式下驱动车辆。就并联式HEV而言，电动马达和发动机能够操作成同 步地提供扭矩来驱动车辆。 电动马达和发电机可以由单个电机器或由分开的相应的电机器提供。 一些HEV设置有外部充电功能，通过外部充电功能，电池可以由外部电源进行再 充电。这种车辆在文中被称作插入式混合动力电动车辆或PHEV。 在一些已知的PHEV中，如果在EV模式下操作期间由驾驶员（通过对加速踏板的 下压）要求的扭矩值超过电动马达单独能够提供的扭矩值，那么发动机可以重起从而满足 扭矩要求。因此，发动机可以用于以与来自电动马达的扭矩并行的方式向车辆提供'扭矩推 进'。如果驾驶员下压加速踏板超过规定量，则发动机可以自动重起以提供扭矩推进。 可以理解，PHEV的一些驾驶员的驾驶方式可以使得电池规则地从外部电源进行再 充电并且车辆仅专门地在电动车辆（EV)模式下进行操作。因此，发动机可能在几周甚至几 个月内都不起动。此使用方式可在市内环境中特别常见，特别是在考虑到排放控制的情况 下特别常见。 在发动机起动之间的这种延长时间间隔可能由于多个原因而出现问题。发动机的 内部部件（例如起动器马达定子）会由于此内部部件上的残余油膜随时间的损耗/消失而 经历加大速率的腐蚀和/或磨损。凸轮凸角和推杆会特别容易受损，因为凸轮凸角和推杆 可能由非不锈钢制造并且因此在没有保护性油膜的情况下相对快速地出现腐蚀。 本专利技术的实施方式的目的是至少部分地缓解已知HEV的缺点。
技术实现思路
本专利技术的方面提供了根据随附权利要求所限定的系统、车辆以及方法。 在本专利技术所寻求保护的方面中，提供了一种用于混合动力电动车辆（HEV)的控制 系统，该车辆具有发动机和至少一个电机器，该系统能够操作成控制车辆在电动车辆（EV) 模式下进行操作，在电动车辆（EV)模式下电机器在发动机被关断期间产生扭矩以驱动车 辆，控制系统还能够操作成在车辆处于EV模式下时当满足规定的一个或者更多个条件时 自动地要求/命令车辆向发动机施加扭矩从而在未起动发动机的情况下发动发动机。 根据本专利技术所寻求保护的方面，提供了一种混合动力电动车辆（HEV)，其包括：发 动机和至少一个电机器，该车辆能够通过控制系统在电动车辆（EV)模式下进行操作，在电 动车辆（EV)模式下电机器在发动机关断的期间产生扭矩来驱动车辆，车辆还能够操作成 在处于EV模式下时当满足规定的一个或者更多个条件时自动地在未起动发动机的情况下 使发动机转动。可以通过将扭矩施加至发动机以发动发动机而实现发动机转动。 可以理解，发动机的发动意味着发动机在未起动发动机的情况下即在未燃烧燃料 来向发动机提供动力的情况下通过施加至发动机的扭矩而转动。发动可以是发动机的一圈 的一部分、完整一圈或超过一圈。在一些实施方式中，发动可以是相对很多圈数，例如超过 10圈。 发动机受迫旋转的特征具有如下优势：可以引起发动机的一个或者更多个部件的 润滑由此减小发动机由于静止例如由于静止了较长的一段时间而劣化的风险。另外，当需 要使用发动机时，会由于摩擦力而引起发动机的暖机，从而提供改进的排放性能和燃料经 济性。 可以理解，通过发动机的频繁起动（而不是在未起动的情况下执行发动机转动） 来抵抗这些问题是不期望的。例如，发动机的频繁起动会使驾驶员变得困惑，因为驾驶员可 能并不清楚发动机起动的原因。另外，车辆可以在禁止发动机起动的零排放区中使用。 本专利技术的实施方式可以用于解决与已知HEV相关联的多个问题。例如，如果发动 机已在一段时间内未使用，则可能很难实现响应于驾驶员轻踩油门请求的无障碍发动机起 动。这可能由于例如燃料导轨中的燃料压力的不足和/或缺少发动机控制器或动力系统控 制模块（PCM)对曲轴的旋转位置的获知。 本专利技术的一些实施方式具有如下特征：燃料导轨中的燃料压力可以在每次执行发 动机转动时存储至高于规定值的值。另外，控制器可以在发动机转动期间确定曲轴位置，并 且如此确定的曲轴位置的值可以存储在其存储器中。 本专利技术的实施方式可以具有如下另一优势：则可以减小或消除与在发动机流体允 许在环境温度下保持稳定/静态的情况下的湿气侵入和/或发动机流体（例如机油、发动 机冷却液以及燃料）的使用年限相关联的问题。 可以理解，在冷天气条件下缺少发动机起动会加剧上述问题并且产生诸如在发动 机通气系统中产生/堆积冰之类的其他问题。 本专利技术的实施方式通过自动地执行发动机转动操作克服了这些问题中的至少一 些问题，在发动机转动操作中，发动机在未起动的情况下受迫旋转。 与在一段时间内未起动发动机相关联的其他问题是PCM可能不能够进行一个或 者更多个诊断性测试，如果发动机起动，则通常在车辆的动力系上执行上述诊断性测试。因 此，PCM不能完全地确认发动机的正确操作并且向驾驶员提供否则将会被识别的与发动机 相关的问题的在先警告。可以理解，通过在未起动发动机的情况下经常性地执行发动机转 动，PCM能够执行一个或者更多个诊断性测试并且由此在不需要起动发动机的情况下警告 驾驶员发动机出现故障。 如下所述，在一些实施方式中，通过凭借传动系统将发动机连接至车辆的一个或 者更多个轮来执行发动机转动。这允许发动机用于向传动系统提供制动扭矩。这可以有利 地允许模仿发动机超限扭矩和/或有利于减少摩擦制动的使用。其在可用再生制动扭矩量 减小或大致为零的情况下会特别有用。这例如会在牵引用电池具有较高充电状态（SoC)的 时候或者与再生制动系统相关联的电机器已经减小扭矩产生能力的时候发生。 有利地，车辆可以操作成在发动机在未在EV模式下起动的情况下旋转时执行至 少一个诊断性测试。 更有利地，发动机可以包括曲轴，当发动机在未起动的情况下旋转时，控制系统能 够操作成再校准曲轴的旋转位置。 车辆可以操作成在发动机在未起动的情况下旋转时增大发动机的燃料供给管线 中的燃料压力。 在实施方式中，车辆能够通过控制系统操作成将扭矩施加至发动机从而在未通过 发动机起动器马达来起动发动机的情况下发动发动机。 在实施方式中，车辆能够通过控制系统操作成将扭矩施加至发动机从而在未起动 发动机的情况下通过至少一个电机器发动发动机。 有选择地，车辆能够通过控制系统操作成通过在车辆移动的期间将发动机联接至 车辆的传动系统而在未起动发动机的情况下发动发动机。 通过在车辆移动的期间执行发动机转动，与发动机转动相关联的NVH会被车辆路 面噪音至少部分地掩盖。 有利地，控制系统能够操作成使发动机在未起动（即转动或发动）的情况下旋转， 由此造成车辆的制动。因此，发动机可以用于由于其气缸中的气体压缩和/或摩擦或惯性 力而提供有用的制动，由此减慢车辆速度。在一些实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有发动机和至少一个电机器的混合动力电动车辆(HEV)的控制系统，所述车辆能够在电动车辆(EV)模式下操作，在所述电动车辆(EV)模式下所述电机器在所述发动机被关断期间产生扭矩以驱动所述车辆，所述控制系统能够操作成当所述车辆处于EV模式下时在满足一个或多个条件时命令所述车辆将扭矩施加至所述发动机以在未起动所述发动机的情况下发动所述发动机。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.22 GB 1120114.21. 一种用于具有发动机和至少一个电机器的混合动力电动车辆（HEV)的控制系统，所 述车辆能够在电动车辆（EV)模式下操作，在所述电动车辆（EV)模式下所述电机器在所述 发动机被关断期间产生扭矩以驱动所述车辆，所述控制系统能够操作成当所述车辆处于EV 模式下时在满足一个或多个条件时命令所述车辆将扭矩施加至所述发动机以在未起动所 述发动机的情况下发动所述发动机。2. 根据权利要求1所述的控制系统，所述控制系统能够操作成当所述发动机在EV模式 下未起动的情况下旋转时命令执行至少一个诊断性测试。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的控制系统，所述控制系统能够操作成当所述发 动机在未起动的情况下旋转时命令再校准发动机曲轴的旋转位置。4. 根据任一前述权利要求所述的控制系统，所述控制系统能够操作成当所述发动机在 未起动的情况下旋转时命令增大所述发动机的燃料供给管线中的燃料压力。5. 根据任一前述权利要求所述的控制系统，所述控制系统能够操作成在未借助于发动 机起动器马达来起动所述发动机的情况下命令将扭矩施加至所述发动机以发动所述发动 机。6. 根据任一前述权利要求所述的控制系统，所述控制系统能够操作成命令借助于所述 至少一个电机器在未起动所述发动机的情况下将扭矩施加至所述发动机以发动所述发动 机。7. 根据任一前述权利要求所述的控制系统，所述控制系统能够操作成有利地在所述车 辆移动期间命令通过将所述发动机联接至所述车辆的传动系统而施加扭矩以在未起动的 情况下发动所述发动机。8. 根据权利要求5至7中任一项所述的控制系统，所述控制系统能够操作成借助于发 动机进气阀或发动机排气阀来控制发动所述发动机所需的扭矩量。9. 根据权利要求8所述的控制系统，其中，所述发动机具有进气阀并且所述控制系统 能够操作成命令所述进气阀在所述发动机联接至所述传动系统之前打开，所述控制系统能 够操作成在所述发动机联接至所述传动系统时使所述进气阀至少部分地闭合以增大发动 所述发动机所需的扭矩量。10. 根据权利要求9所述的控制系统，所述控制系统能够操作成当所述发动机以取决 于所需发动机制动扭矩量的量被发动时命令所述进气阀闭合。11. 根据权利要求8至10中任一项所述的控制系统，其中，所述发动机具有排气阀并且 所述控制系统能够操作成命令所述排气阀在所述发动机联接至所述传动系统之前打开，所 述控制系统能够操作成在所述发动机联接至所述传动系统时使所述排气阀至少部分地闭 合以增大发动所述发动机所需的扭矩量。12. 根据权利要求11所述的控制系统，所述控制系统能够操作成在所述发动机以取决 于所需发动机制动扭矩量的量被发动时命令所述排气阀闭合。13. 根据任一前述权利要求所述的控制系统，所述控制系统能够操作成根据驾驶员对 制动扭矩的要求而在未起动的情况下使所述发动机旋转，由此引起所述车辆的制动。14. 根据任一前述权利要求所述的控制系统，其中，规定的所述一个或多个条件包括驾 驶员要求制动扭矩的条件。15. 根据任一前述权利要求所述的控制系统，其中，规定的所述一个或多个条件包括所 述至少一个电机器未提供用以驱动所述车辆的正扭矩的条件。16. 根据任一前述权利要求所述的控制系统，其中，规定的所述一个或多个条件包括从 下述条件当中选择的至少一个条件：所述发动机已经在规定时间段内未旋转；所述车辆自 从所述发动机上次旋转以来已经行进了至少规定距离；所述车辆的燃料管线中的燃料压力 已经下降成低于规定值；空气温度的平均值低于规定值；...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴普蒂斯特·比罗，约翰·伯奇，亚当·布兰特，
申请(专利权)人：捷豹路虎有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB