多行程混合动力推进系统技术方案

本发明专利技术涉及多行程混合动力推进系统。提供一种用于车辆的混合动力推进系统和操作用于车辆的混合动力推进系统的方法。该混合动力推进系统包括可以多行程模式操作的内燃发动机，通过多行程模式，该发动机可以取决于工况选择性地以二行程循环和四行程循环的一个操作。在一个示例中，在请求了车载能量存储装置的充电操作时，可以使用二行程循环以提供增加的发动机扭矩。在一些示例中，可以响应于请求的充电的增加或由车辆驾驶员请求的车轮扭矩的增加，执行从四行程循环到二行程循环的转换同时将变速器保持在先前选择的传动比。通过本发明专利技术，可以减少变速器换挡，提高混合动力推进系统的总体效率。

【技术实现步骤摘要】
多行程混合动力推进系统本申请是申请日为2009年6月24日的名称为“多行程混合动力推进系统”的中国专利申请200910139669.8的分案申请。
本专利技术涉及多行程混合动力推进系统，具体涉及用于车辆的混合动力推进系统和操作用于车辆的混合动力推进系统的方法。
技术介绍
一些车辆可以具有包括内燃发动机和辅助推进源(secondarypropulsionsource)如电动马达的混合动力推进系统。这些混合动力推进系统通常包括可用于为辅助推进源提供电力的能量存储装置。在混合动力电动车辆(HEV)的环境中，能量存储装置可以包括可放电以便为电动马达提供电力以在发动机辅助下或无发动机辅助下推进车辆的电池或电容器。发动机也可以工作以通过操作发电机对能量存储装置充电。专利技术人在此认识到该方案的若干问题。例如，在充电操作开始时，发电机可以开始吸收发动机输出的至少部分，这会减少可用于驱动轮的推进力的量。因此，当发动机用于对能量存储装置充电时，车辆驾驶员可能感觉到车辆的响应性降低。在其他示例中，充电操作的开始可以伴随有变速器换挡以便在驱动轮处保持足够的扭矩。然而，在能量存储装置循环进入和退出充电状态时，变速器换挡也会由车辆驾驶员感觉到。此外，变速器换挡还会降低混合动力推进系统的总体效率。
技术实现思路
为了解决这些问题中的部分，专利技术人提出一种操作用于车辆的混合动力推进系统的方法，该混合动力推进系统包括内燃发动机、发电机，及能量存储装置。在一个示例中，该方法包括：在第一工况期间，以二行程循环操作该发动机以产生第一发动机输出并通过在发电机处吸收第一量的第一发动机输出来对能量存储装置充电；及在第二工况期间，以四行程循环操作该发动机以产生第二发动机输出。在一些示例中，该发动机以四行程循环操作时可以不用于对能量存储装置充电。该发动机还可以在二行程循环的操作和四行程循环的操作之间转换同时将变速器保持在相同的传动比。在另一个示例中，提供一种用于车辆的混合动力推进系统。该混合动力推进系统包括：配置为产生发动机输出的内燃发动机，所述发动机通过变速器与车辆的一个或多个驱动轮可操作地连接；配置为产生马达输出的马达，所述马达与车辆的所述一个或多个驱动轮可操作地连接；配置为选择性地向马达供给能量的能量存储装置；控制系统，所述控制系统配置为在能量存储装置的较低充电状态期间通过减少发动机在每个燃烧循环中执行的行程的数量来增加发动机产生的发动机输出以增加向所述一个或多个驱动轮提供的推进力的水平，及在能量存储装置的较高充电状态期间通过增加从能量存储装置向马达供给的能量的量来增加马达产生的马达输出以增加向所述一个或多个驱动轮提供的推进力的水平。在又一个示例中，提供一种操作用于车辆的混合动力推进系统的方法，该混合动力推进系统包括内燃发动机、发电机及能量存储装置。该方法包括：操作发动机以产生发动机输出；选择性地操作发电机以通过吸收发动机输出的量对能量存储装置充电；响应于能量存储装置的充电状态调节发动机在每个燃烧循环中执行的行程的数量；及响应于发动机在每个燃烧循环中执行的行程的数量调节由发电机吸收的发动机输出的量。以此方式，该发动机可以二行程循环操作同时执行充电操作以便利用与四行程循环相比增加的发动机的功率密度。增加的发动机的功率密度可以允许执行充电操作同时在变速器处保持先前选择的传动比，从而减少变速器执行的换挡次数。其他示例和优点将在本文中详述。附图说明图1和图2示出用于车辆的示例混合动力推进系统。图3至图7是示出可用于控制图1和图2所示混合动力推进系统的示例处理流程的流程图。图8和图9是示出二行程和四行程发动机操作的时间线。图10示出内燃发动机的示例汽缸。图11和图12是示出二行程操作和四行程操作之间的示例转换的时间线。具体实施方式描述用于车辆的混合动力推进系统，该混合动力推进系统使用多行程发动机操作以有助于对车辆上车载的能量存储装置充电。本文中所述的多行程发动机操作允许发动机使用两种或多种不同的工作模式执行燃烧。例如，在第一模式中，发动机可以四行程循环操作，通过四行程循环，发动机的每个汽缸在每个燃烧事件中使用四个活塞行程来产生发动机输出扭矩。在第二模式中，发动机可以二行程循环操作，通过二行程循环，发动机的每个汽缸替代地在每个燃烧事件中使用两个活塞行程来产生发动机输出扭矩。在其他示例中，发动机可以使用六行程工作模式或八行程工作模式。因此，虽然在以二行程循环和四行程循环操作的发动机的环境中描述各种示例，该发动机在其他示例中可以使用六行程循环和八行程循环而不脱离本专利技术的范围。图1和图2示出用于车辆的混合动力推进系统的非限制性示例。具体参考图1，示意性地描述第一示例混合动力推进系统100。混合动力推进系统100包括多汽缸内燃发动机110。内燃发动机110的示例汽缸将参考图10更详细地描述。发动机110可以通过变速器120与一个或多个驱动轮130可操作地连接。变速器120可以包括多个不同的可选择的传动比。混合动力推进系统100还可以包括一个或多个发电机和/或马达。在一个示例中，可以通过电机140提供发电机和马达。在其他示例中，可以通过与马达分离的电机来提供发电机。发电机和马达可以与能量存储装置150可操作地连接。能量存储装置150可以包括配置为选择性地存储由发电机产生的电能并选择性地向马达供给电能以产生马达输出的一个或多个电池和/或电容器。马达输出可以用于在无发动机辅助的情况下推进车辆，马达输出可以用于补充发动机输出以推进车辆，马达输出也可以用于在发动机起动期间提供发动机起动转动(cranking)。在一些示例中，发电机可以通过吸收发动机产生的发动机输出的至少部分来产生电能，或者发电机可以吸收通过变速器从驱动轮传输到发电机的车辆的动能，从而向车辆提供再生制动操作。以此方式，发电机可以对能量存储装置充电。在一些示例中，能量存储装置150还可以在静止充电(stationarycharging)操作期间通过诸如与电力源连接的电线从车辆外部的能量源接收电能。可以提供控制系统160以控制混合动力推进系统的各种部件的操作。例如，控制系统160可以接收来自发动机、变速器、驱动轮、发电机、马达，及能量存储装置以及其他车辆部件的工况信息。如下文中参考处理流程所述，控制系统还可以向发动机、变速器、驱动轮、发电机、马达，及能量存储装置以及其他车辆部件发出控制指令。在非限制性示例中，控制系统160可以包括一个或多个电子控制器。控制系统160将参考图10详述。图2提供第二示例混合动力推进系统200。混合动力推进系统200可以包括与混合动力推进系统100相同的多个部件，只是发电机和马达可以设置在变速器与发动机相反的一侧。在其他示例中，可以在变速器的每一侧提供一个或多个发电机或马达。然而，无论混合动力推进系统的具体配置如何，本文中所述的各种处理流程均适用于控制其操作。图3是示出用于车辆的混合动力推进系统可以使用的处理流程的流程图，用于车辆的混合动力推进系统可以包括混合动力推进系统100和200。在310，在增加或开始能量存储装置的充电时，处理流程前进至312。在一个示例中，控制系统可以评估能量存储装置当前的充电状态(SOC)，并基于对当前SOC的评估判断是否应对能量存储装置充电或是否应增加充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作用于车辆的混合动力推进系统的方法，所述混合动力推进系统包括内燃发动机、发电机，及能量存储装置，所述方法包括：在第一工况期间，以二行程循环操作所述发动机以产生第一发动机输出并通过在发电机处吸收第一量的第一发动机输出来对能量存储装置充电；及在第二工况期间，以四行程循环操作所述发动机以产生第二发动机输出。

【技术特征摘要】
2008.06.25 US 12/146,2291.一种操作用于车辆的混合动力推进系统的方法，所述混合动力推进系统包括内燃发动机、发电机，及能量存储装置，所述方法包括：在第一工况期间，以二行程循环操作所述发动机以产生第一发动机输出并通过在发电机处吸收第一量的第一发动机输出来对能量存储装置充电；在第二工况期间，以四行程循环操作所述发动机以产生第二发动机输出；以及在二行程循环的操作和四行程循环的操作之间转换所述发动机同时将变速器保持在相同的传动比。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在第二工况期间，通过在所述发电机处吸收第...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈皮昌德拉·苏尼拉，
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