用于控制混合动力车辆中的发动机起动的系统和方法技术方案

本申请涉及用于控制混合动力车辆中的发动机起动的系统和方法，提供了用于使混合动力车辆的传动系运转的方法和系统，该混合动力车辆的传动系包括内燃发动机、电机和变速器，其中变速器在发动机下游，并且其中电机在变速器下游。在一个示例中，当车辆正在仅经由电机来推进时，变速器的一个或多个齿轮可以被预先接合或选择，以便为发动机起动事件准备传动系。以此方式，可以在发动机起动事件的请求后减少或避免传动系扭矩干扰和扭矩请求的延迟。

System and method for controlling engine start in hybrid electric vehicle

The present application relates to systems and methods for controlling engine start-up in hybrid vehicles, providing methods and systems for making the transmission system of hybrid vehicles operate, including internal combustion engines, motors and transmissions, in which the transmission is downstream of the engine and the motor is in Downstream of transmission. In one example, one or more gears of the transmission may be pre-engaged or selected to prepare the transmission for an engine start-up event when the vehicle is being propelled by a motor alone. In this way, the torque interference of the transmission and the delay of the torque request can be reduced or avoided after the request of the engine starting event.

【技术实现步骤摘要】
用于控制混合动力车辆中的发动机起动的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年2月24日提交的美国临时专利申请No.62/463,472的优先权。为了所有目的，上面提及的申请的整个内容通过引用以其整体被并入本文。
本专利技术总体涉及用于在滚动混合动力发动机起动事件期间控制变速器的方法和系统。
技术介绍
对于使用被耦接至阶梯传动比变速器(例如，常规行星式自动变速器、单离合器手自动一体变速器、双离合器变速器等)的内燃发动机的混合动力车辆，其中在变速器之后至少一个电机向从动车轮输送扭矩，可以存在通过仅使用电机来推进车辆的动力传动系统(powertrain)模式，其中变速器输入耦接件打开，从而允许发动机静止并且关闭。如果车辆正在以非零速度以此类模式被驱动并且总动力传动系统输出扭矩请求超过(多个)电动马达的推进能力，则发动机可能需要被起动并且被连接至传动系(driveline)以输送额外的扭矩。专利技术人在此已经认识到：向从动车轮添加发动机扭矩应当被平滑地并且尽可能迅速地完成以减少车辆操作者的输入和/或预期与实际车辆加速响应之间的延迟。在一些情况下，发动机可能需要通过更高的变速器齿轮比被连接至从动车轮，以实现更高扭矩倍增，从而满足高总动力传动系统输出扭矩请求。在更低的动力传动系统输出扭矩请求下，发动机可以以更低的变速器齿轮比被连接以在连接处降低发动机转速、音量和潜在的传动系干扰。在更高的车辆速度下，更高的齿轮比可能引起发动机可能需要匹配以锁定输入离合器并向从动车轮传输请求的扭矩的更高输入轴转速。因为发动机从零转速起动，所以开始燃烧并加速其惯性直到期望的转速以将发动机连接至变速器输入端可能花费一些时间。当发动机正在加速直到目标转速时，它不可能向从动车轮传输任何扭矩，从而导致在发动机扭矩的请求与发动机向车轮传输扭矩之间的延迟。如果发动机迅速地连接至变速器输入端，但是变速器处于错误的齿轮中，则在发动机连接之后变速器换档到适当的齿轮比以满足所需的动力传动系统扭矩，额外的时间延迟可能产生。如果车辆处于空档，其中没有内部换档元件被接合以将变速器输入端连接至输出端，则在发动机能够被连接之前，变速器必须首先换档到适当的齿轮比中。这向总传动系扭矩响应添加了额外的延迟，并且在发动机可以被连接之前，额外的扭矩必须从传动系(电动马达、车辆惯性等)获取来加速变速器的内部元件的旋转惯性以锁定期望的齿轮。在发动机已经被连接至传动系之前，用于完成此类换档的扭矩可以降低正在由电机推进的车辆的加速能力。
技术实现思路
如果在当发动机连接至传动系时的时间处变速器处于最佳齿轮中，则最佳的车辆响应可以被实现。如果在发动机正在被命令起动并且连接至传动系之前变速器处于最佳齿轮中，则此类响应可以被进一步改善，这是因为不可能由于将变速器换档为最佳齿轮以便在发动机起动过程期间进行连接而存在所失去的任何时间或能量。因此专利技术人在此已经研发了至少部分地解决上面提到的问题的系统和方法。在一个示例中，一种传动系运转方法包含，当车辆的发动机关闭并且未被连接至变速器时，仅经由电机来推进车辆，该电机在变速器的下游被设置在传动系中，以及在发动机关闭的情况下接合变速器的一个或多个齿轮，以便为发动机起动事件准备传动系以满足车辆操作者扭矩请求。在方法的一个示例中，接合一个或多个齿轮进一步包含在可用的最低扭矩倍增的情况下接合一个或多个齿轮，当车辆仅经由电机被推进时，该最低扭矩倍增允许到变速器的输入轴保持在发动机怠速转速之上。在此类示例中，方法可以进一步包含，在将发动机连接至变速器之前，使一个或多个齿轮换档到另一齿轮以满足车辆操作者扭矩请求。在方法的另一示例中，该方法可以进一步包含，预测可能导致发动机起动事件的车辆工况。在此类示例中，导致发动机起动事件的车辆工况可以包括最小加速器踏板位置和当前车辆速度。在一些示例中，接合变速器的一个或多个齿轮可以进一步包含接合包含最佳齿轮的目标齿轮，以便在发动机起动事件的时间处将发动机连接至变速器。在另一示例中，接合变速器的一个或多个齿轮可以进一步包含额外地接合非目标齿轮，其中变速器包含双离合器变速器。在此类示例中，假设目标齿轮不是最低可用齿轮，非目标齿轮可以包含比目标齿轮顺序更低的齿轮。在另一示例中，假设目标齿轮不是最高可用齿轮，则非目标齿轮可以包含比目标齿轮顺序更高的齿轮。作为示例，目标齿轮可以包含用于在发动机起动事件的时间处将发动机连接至变速器的最佳齿轮，并且其中非目标齿轮可以对应于用于当前加速器踏板位置和车辆速度的适当的齿轮比。此外，在上面提到的示例中，接合一个或多个齿轮可以包含使电动变速箱泵运转以提供液压流体，以便致动变速器的一个或多个换档元件。根据当单独采用或结合附图的下列具体实施方式，本描述的上述优点和其他优点以及特征将是显而易见的。应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式引入概念选择，该概念选择在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确认所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围被随附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1A是混合动力车辆传动系的示意图。图1B是混合动力车辆传动系的发动机的略图。图2是包括各种传动系部件的控制器的混合动力车辆传动系的示意图。图3是位于混合动力车辆传动系中的双离合器变速器的示意图。图4示出了图示在发动机扭矩的请求与发动机向从动车轮传输扭矩之间的延迟的示例时间线。图5示出了用于避免在发动机扭矩的请求与发动机向从动车轮传输扭矩之间的延迟的示例方法的高水平流程图。图6示出了根据图5的方法的示例时间线，其示出了避免在发动机扭矩的请求与发动机向从动车轮传输扭矩之间的延迟。图7示出了用于当车辆正在以仅电动运转模式运转时选择齿轮的示例方法的高水平流程图，其可以配合图5的方法来使用。图8示出了用于当车辆正在以仅电动运转模式运转时预测目标齿轮且选择目标齿轮的示例方法的高水平流程图，其可以配合图5的方法来使用。图9示出了用于当车辆正在以仅电动运转模式运转时预测目标齿轮且选择目标齿轮和非目标齿轮两者的示例方法的高水平流程图，其可以配合图5的方法来使用。图10-图11示出了用于控制离合器能力和发动机转速以避免在发动机扭矩的请求与发动机向从动车轮传输扭矩之间的延迟的方框图，其可以配合图5的方法来使用。图12示出了用于当车辆正在以电动运转模式运转时预测且接合目标齿轮和(在一些示例中)非目标齿轮的示例方法的高水平流程图。图13示出了用于在一个或多个齿轮在发动机起动之前被预先选择的情况下进行发动机起动的示例方法的高水平流程图的另一示例。图14示出了根据以上在图13处描绘的方法用于进行发动机起动事件的示例时间线。具体实施方式以下描述涉及用于在滚动混合动力发动机起动事件期间控制双离合器变速器的系统和方法。图1A-图3示出了包括传动系的示例混合动力车辆系统，所述传动系具有马达、集成式起动机/发电机、双离合器变速器、以及被定位在双离合器变速器下游的电机。例如，在本文中可以理解，双离合器变速器下游是相对于从发动机到车辆车轮的正扭矩流。图4-图6描述并示出了减少在发动机起动事件期间车辆加速中的平稳期(plateau)的方法，其中发动机起动事件是响应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传动系运转方法，其包含：当车辆的发动机关闭并且未被连接至变速器时，仅经由电机推进所述车辆，所述电机在所述变速器下游被定位在所述传动系中；以及在所述发动机关闭的情况下接合所述变速器的一个或多个齿轮，为发动机起动事件准备所述传动系以满足车辆操作者扭矩请求。

【技术特征摘要】
2017.02.24 US 62/463,472;2017.08.08 US 15/671,3861.一种传动系运转方法，其包含：当车辆的发动机关闭并且未被连接至变速器时，仅经由电机推进所述车辆，所述电机在所述变速器下游被定位在所述传动系中；以及在所述发动机关闭的情况下接合所述变速器的一个或多个齿轮，为发动机起动事件准备所述传动系以满足车辆操作者扭矩请求。2.根据权利要求1所述的方法，其中接合一个或多个齿轮进一步包含在可用的最低扭矩倍增的情况下接合一个或多个齿轮，当所述车辆仅经由所述电机被推进时，所述最低扭矩倍增允许到所述变速器的输入轴保持在发动机怠速转速之上。3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含，在将所述发动机连接至所述变速器之前，使所述一个或多个齿轮换档到另一齿轮以满足所述车辆操作者扭矩请求。4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，预测将导致所述发动机起动事件的车辆工况。5.根据权利要求4所述的方法，其中导致所述发动机起动事件的所述车辆工况包括最小加速器踏板位置和当前车辆速度。6.根据权利要求4所述的方法，其中接合所述变速器的所述一个或多个齿轮进一步包含接合包含最佳齿轮的目标齿轮，以便在所述发动机起动事件的时间处将所述发动机连接至所述变速器。7.根据权利要求6所述的方法，其中接合所述变速器的所述一个或多个齿轮进一步包含额外地接合非目标齿轮，其中所述变速器包含双离合器变速器。8.根据权利要求7所述的方法，其中假设所述目标齿轮不是最低可用齿轮，所述非目标齿轮包含比所述目标齿轮顺序更低的齿轮。9.根据权利要求7所述的方法，其中假设所述目标齿轮不是最高可用齿轮，所述非目标齿轮包含比所述目标齿轮顺序更高的齿轮。10.根据权利要求7所述的方法，其中所述目标齿轮包含用于在所述发动机起动事件的时间处...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·R·洛柏尔，J·梅耶，J·A·多林，M·J·谢尔顿，T·麦卡洛，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US