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，响应于超过电机的能力的驾驶员要求的车轮扭矩，当发动机正在加速至目标转速时，通过将发动机的曲轴瞬时地连接至变速器的低速输入轴避免车辆加速度平稳期。

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, in response to the wheel torque required by a driver exceeding the motor's capacity, when the engine is accelerating to the target speed, the vehicle acceleration stationary period is avoided by instantaneously connecting the engine crankshaft to the low-speed input shaft of the transmission.

【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双离合器变速器的方法和系统。
技术介绍
对于使用内燃发动机、双离合器变速器、以及在变速器之后向从动车轮输送扭矩的电机的混合动力车辆，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，其中变速器输入离合器打开，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电机的推进能力，则发动机可以被起动以向传动系(driveline)输送额外的扭矩。平滑地且尽可能快速地向从动车轮添加发动机扭矩以减少驾驶员的输入和/或预期与实际车辆加速响应之间的延迟可以是具有挑战性的。在一些情况下，发动机可以通过更高的变速器齿轮比被连接至从动车轮，以实现满足高总动力传动系统输出扭矩请求所需的更高扭矩倍增。在更高的车辆速度下，更高的齿轮比可能引起发动机可能必须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。然而，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锁定输入离合器所需的转速可能花费一些时间。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，这可能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。
技术实现思路
专利技术人在此已经认识到这些问题，并且已经研发了至少部分地解决以上问题的系统和方法。在一个示例中，提供了一种传动系运转方法，所述方法包含将双离合器变速器的第一目标输入轴控制到第一转速，同时将所述双离合器变速器的第二非目标输入轴控制到第二转速，其中所述第一转速大于所述第二转速，以及当所述发动机正在增加转速至所述第一转速时，通过将发动机曲轴连接至所述第二非目标输入轴而经由被配置为推进所述车辆的发动机向从动车辆车轮传输扭矩。以此方式，可以减少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。作为示例，将所述第一目标输入轴控制到所述第一转速包括将第一目标齿轮与所述第一目标输入轴接合，并且其中将所述第二非目标输入轴控制到所述第二转速包括将第二非目标齿轮与所述第二非目标输入轴接合。在此类示例中，当所述发动机关闭并且所述车辆正在仅经由所述电机被推进、或者在所述发动机起动事件之后向所述传动系输送额外的扭矩时，发生了将所述第一目标齿轮与所述第一目标输入轴接合和将所述第二非目标齿轮与所述第二非目标输入轴接合。作为一个示例，所述传动系运转方法可以包含，在车轮扭矩要求能够仅经由所述电机来满足的状况下，当所述发动机关闭时，仅经由被定位在所述双离合器变速器下游的电机来推进所述车辆。在此类示例中，当所述发动机正在增加转速时，通过将所述发动机曲轴连接至所述第二非目标输入轴，向所述一个或多个从动车轮传输扭矩可以响应于导致发动机起动事件的传动系扭矩请求超过所述电机的能力而发生，以向所述传动系输送额外的扭矩。在一个示例中，响应于所述传动系扭矩请求超过所述电机的能力，所述方法可以进一步包含，将经由所述电机向所述从动车轮提供的扭矩增加至电机最大扭矩极限(例如最大扭矩阈值)，所述最大扭矩极限/阈值基于至少车载能量存储装置的荷电状态和所述电机的温度中的一个或多个来确定。作为另一示例，所述方法可以进一步包含，响应于发动机转速与所述第一转速同步，完全断开所述发动机曲轴与所述第二非目标输入轴，并且将所述发动机曲轴连接至所述第一目标输入轴。在此类示例中，所述发动机曲轴可以经由第一目标离合器被连接至所述第一目标输入轴，并且其中连接和完全断开所述发动机曲轴与所述第二非目标输入轴是经由第二非目标离合器。以此方式，当发动机正在加速直到第一转速或目标转速时，扭矩可以被传输给从动车轮，因此减少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。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和图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于车辆操作者要求的车轮扭矩超过电机的能力。简洁地，车辆加速平稳期可以通过经由双离合器变速器的低速输入轴将发动机扭矩传输通过变速器来减少，同时在相同实例下，发动机转速正在增加至目标发动机转速。图7-图9描述了当车辆正在仅以电动运转模式运转时预先选择双离合器变速器的不同齿轮比以为发动机起动事件作准备的方法。图10-图11示出并描述了控制双离合器变速器的离合器能力以便经由第二输入轴将发动机扭矩瞬时地传输通过双离合器变速器同时发动机转速增加至目标发动机转速的方法。如果需要的话，预先选择和控制的这些各种方法能够在各种组合中一起和/或单独地使用。图12描述并示出了方法，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传动系运转方法，其包含：当车辆的发动机未被连接至双离合器变速器时，仅经由电机推进所述车辆，所述电机在所述双离合器变速器下游被设置在所述传动系中；响应于传动系扭矩请求超过所述电机的扭矩能力，使所述发动机从静止起动，以向所述传动系输送额外的扭矩；通过接合第一目标齿轮将所述双离合器变速器的第一目标输入轴控制到第一转速，通过接合第二非目标齿轮将所述双离合器变速器的第二非目标输入轴控制到第二转速，其中所述第一转速高于所述第二转速；以及当所述发动机正在增加转速至所述第一转速时，通过经由第二离合器将发动机曲轴部分地连接至所述第二非目标输入轴而经由所述发动机向所述车辆的一个或多个从动车轮传输扭矩。

【技术特征摘要】
2017.02.24 US 62/463,472;2017.08.08 US 15/671,3331.一种传动系运转方法，其包含：当车辆的发动机未被连接至双离合器变速器时，仅经由电机推进所述车辆，所述电机在所述双离合器变速器下游被设置在所述传动系中；响应于传动系扭矩请求超过所述电机的扭矩能力，使所述发动机从静止起动，以向所述传动系输送额外的扭矩；通过接合第一目标齿轮将所述双离合器变速器的第一目标输入轴控制到第一转速，通过接合第二非目标齿轮将所述双离合器变速器的第二非目标输入轴控制到第二转速，其中所述第一转速高于所述第二转速；以及当所述发动机正在增加转速至所述第一转速时，通过经由第二离合器将发动机曲轴部分地连接至所述第二非目标输入轴而经由所述发动机向所述车辆的一个或多个从动车轮传输扭矩。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，当所述车辆正在仅经由所述电机被推进时，预先接合所述第一目标齿轮和所述第二非目标齿轮。3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，响应于所述传动系扭矩请求超过所述电机的所述能力，使所述双离合器变速器的一个或多个齿轮换档以接合所述第一目标齿轮和所述第二非目标齿轮。4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，响应于发动机转速与所述第一转速同步，完全断开所述发动机曲轴与所述第二非目标输入轴并且将所述发动机曲轴连接至所述第一目标输入轴。5.根据权利要求4所述的方法，其中第一目标离合器将所述发动机曲轴连接至所述第一目标输入轴，并且其中第二非目标离合器部分地连接和完全断开所述发动机曲轴与所述第二非目标输入轴。6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包含，当所述发动机正在增加转速至所述第一转速时，经由所述第二非目标离合器以比发动机扭矩正在增加的速率更慢的速率线性地增加到所述传动系的扭矩。7.根据权利要求5所述的方法，其进一步包含，当所述发动机正在增加转速至所述第一转速时，连续地将发动机扭矩命令到最大值；以及经由所述第二非目标离合器吸收过多扭矩，以向所述传动系传输发动机扭矩并且将发动机转速控制到所述第一转速。8.根据权利要求5所述的方法，其进一步包含，当所述发动机正在增加转速至所述第一转速时，调节发动机扭矩以到达所述第一转速；以及并行地，经由所述第二非目标离合器吸收过多扭矩，以向所述传动系传输发动机扭矩并且将发动机转速控制到所述第一转速。9.根据权利要求5所述的方法，其进一步包含，当所述发动机正在增加转速至所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·R·洛柏尔，J·梅耶，J·A·多林，王小勇，
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