混合动力车辆中发动机结合式和分离式启动的系统和方法技术方案

公开一种混合动力车辆中发动机结合式和分离式启动的系统和方法。一种用于控制具有第一电机和第二电机的混合动力车辆中的发动机启动的系统和方法包括：响应于发动机启动请求而利用所述第一电机启动所述发动机，并且释放第二电机预留的发动机启动转距以用于推进所述车辆。响应于点火开关接通之后的首次发动机启动，当车辆速度在相应的阈值以下时，可控制所述第一电机启动所述发动机，当车辆速度在所述相应的阈值以上时，利用所述第二电机启动所述发动机。所述第一电机可以是起动发电一体机。

System and method for engine combination and split type start-up in hybrid vehicles

Disclosed is a system and method for combining and separately starting engines in a hybrid vehicle. Includes a method for controlling a hybrid vehicle having first and second motors in the engine starting system and method: in response to a request to start the engine using the first motor to start the engine, and the release of second motor reserved engine starting torque for propulsion of the vehicle. In response to the ignition switch of the engine for the first time after the start, when the vehicle speed is below the corresponding threshold, can control the first motor to start the engine, when the vehicle speed in the corresponding threshold, second motor starts the engine using the. The first motor can be a starting and generating machine.

【技术实现步骤摘要】
混合动力车辆中发动机结合式和分离式启动的系统和方法
本申请针对用于在发动机与电机结合或者分离的情况下启动混合动力车辆中的发动机的系统和方法。
技术介绍
混合动力车辆包括发动机和电机，所述电机使用相关联的电池而作为马达/发电机运行以提供电动车辆(EV)模式或混合动力电动车辆(HEV)模式，其中，EV模式只利用电功率来推进车辆，HEV模式利用发动机和马达来推进车辆。混合动力车辆可利用专用的起动马达和/或可充当马达/发电机或起动发电一体机(ISG)的各种类型和大小的电机来启动发动机。可在各种工况下频繁地启动发动机以在EV操作模式和HEV操作模式之间进行转换，使得选择的启动策略可明显地影响车辆总体效率、性能以及驾驶性。混合动力车辆的电机可结合到发动机以在各种工况下启动发动机。然而，这需要电机在运转期间预留足以启动发动机并克服发动机的摩擦和惯性的转矩容量，使得当车辆以EV模式运转时转矩或电池功率不可完全用于推进车辆。根据发动机的大小和发动机温度，在启动期间启动发动机而预留的转矩可以是很大的，例如，从80Nm到150Nm，这可代表高达最大可用转矩的40％或者更多。此外，在启动期间将发动机结合到传动系组件可引入降低车辆效率和驾驶性的转矩干扰。类似地，仅依赖于专用的起动机或ISG的车辆可具有关于成本和效率的缺点。
技术实现思路
在一个或更多个实施例中，一种车辆包括：发动机；第一电机，通过第一离合器选择性地结合到所述发动机；第二电机，结合到所述发动机；阶梯传动比变速器，通过第二离合器选择性地结合到所述第一电机；处理器，被配置成：响应于选择所述第二电机用于随后的发动机启动而释放预留的转矩供所述第一电机用以推进所述车辆。所述第二电机可以是起动马达或起动发电一体机，所述起动马达或起动发电一体机可以是通过带结合到所述发动机的带驱动式起动发电一体机。所述处理器可被进一步配置成：针对车辆点火开关接通之后的首次发动机启动而控制所述第二电机启动所述发动机；响应于发动机启动请求和车辆速度在相关联的阈值以下而控制所述第二电机启动所述发动机。在各种实施例中，所述处理器被配置成：响应于发动机启动请求和与所述第一电机相关联的故障而控制所述第二电机启动所述发动机；响应于发动机启动请求和与所述第二电机相关联的故障而控制所述第一电机启动所述发动机。所述处理器还可被配置成：响应于发动机启动请求和车辆速度在相应的阈值以上而控制所述第一电机和所述第一离合器以启动所述发动机。各种实施例包括一种车辆，所述车辆具有：发动机，所述发动机具有起动马达并通过第一离合器结合到电机，所述电机通过第二离合器结合到阶梯传动比变速器；处理器，被配置成：针对车辆点火开关接通之后的首次发动机启动，或者如果车辆速度小于相关联的阈值，利用所述起动马达来启动所述发动机；如果车辆速度超过所述相关联的阈值，则利用所述电机来启动所述发动机。所述处理器可被进一步配置成：响应于起动马达故障而利用所述电机启动所述发动机，所述处理器可被进一步配置成：响应于电机故障而利用起动马达来启动所述发动机。所述处理器还可被配置成：在利用所述起动马达启动所述发动机时使所述第一离合器分离；在使用所述电机启动所述发动机之前使所述第一离合器接合。在一个或更多个实施例中，所述处理器被配置成：响应于计划随后的利用所述起动马达的发动机启动而释放为启动所述发动机所预留的电机转矩以用于在所述车辆的运行期间推进所述车辆。所述处理器可被进一步配置成：响应于为随后的发动机启动预先选择电机，为随后的发动机启动预留电机转矩。实施例还包括一种用于控制混合动力车辆的方法，所述方法可包括：响应于点火开关接通之后的首次发动机启动请求，或者当车辆速度在阈值以下时，利用第一电机来启动发动机；响应于所述车辆速度在所述阈值以上或者所述第一电机中有故障，利用通过接合的离合器结合到所述发动机的第二电机来启动所述发动机。所述方法还可包括：在使用所述第一电机来启动所述发动机之前使所述离合器分离，所述第一电机可以是例如起动马达或起动发电一体机。所述方法可包括：响应于计划随后的利用所述第一电机的发动机启动而释放所述第二电机的预留的转矩以用于推进车辆。在至少一个实施例中，所述方法包括：计划随后的利用所述第一电机的发动机启动，以释放所述第二电机的预留的转矩以用于推进所述车辆。各个实施例可提供一个或更多个优点。例如，根据各个实施例的混合动力车辆中的发动机启动基于当前的车辆工况和环境工况而提供了鲁棒且高效的发动机启动。一个或更多个实施例提供了对原本为发动机启动而预留的马达转矩进行动态释放以用于推进车辆，这可提高车辆总体的能量效率。基于所描述和示出的代表性实施例，本领域普通技术人员可认识到所要求保护的主题的各个实施例的以上优点和其他优点以及特征。附图说明图1是示出根据各种实施例的用于发动机启动的系统或方法中的代表性混合动力车辆的示意图；图2A-图2D示出了具有用于启动发动机的电机的混合动力车辆的各种可选的实施例；图3是示出根据各种实施例的可在混合动力车辆中用于发动机启动的电机的转矩预留量和释放的曲线图；图4是示出根据各种实施例的用于发动机启动的系统或方法的操作的流程图。具体实施方式在此描述了本公开的实施例。然而，应当理解的是，所公开的实施例仅为示例，其它实施例可采用各种可替代形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为具有限制性，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各种特征可以与在一个或更多个其它附图中示出的特征组合以产生未被明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可被期望用于特定的应用或实施方式。参照图1，示出了混合动力电动车辆(HEV)10的示意图，其包括根据本公开的实施例的用于发动机启动的系统或方法。图1示出了多种混合动力车辆组件的代表性构造。组件在车辆内的实体布置和定向可根据特定的应用和构造而不同。HEV10包括动力传动系统12。动力传动系统12包括发动机14和可被称作模块化混合动力传动装置(MHT)的传动系16。如下面将进一步详细地描述的，传动系16可包括诸如电动马达/发电机(M/G)18的电机、相关联的牵引电池20、变矩器22、多阶梯传动比(step-ratio)自动变速器或齿轮箱24以及各种其他的组件。发动机14和M/G18两者都是用于HEV10的驱动源。发动机14通常代表可包括例如内燃发动机(例如，以汽油、柴油或天然气为动力的发动机)或者燃料电池的动力源。发动机14产生发动机功率和相应的发动机扭矩，所述发动机扭矩基于离合器26的接合状态通过位于发动机14和M/G18之间的第一离合器或分离离合器26而被选择性地提供到M/G18。M/G18可通过很多种类型的电机中的任意一种来实施。例如，M/G18可以是永磁同步马达。如将在下文所描述的，电力电子器件(powerelectronics)56将由电池20提供的直流(DC)电调节至符合M/G18的要求。例如，电力电子器件可将三相交流(AC)电提供至M/G18。当分离离合器26至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，包括：发动机；第一电机，通过第一离合器选择性地结合到所述发动机；第二电机，结合到所述发动机；阶梯传动比变速器，通过第二离合器选择性地结合到所述第一电机；以及处理器，被配置成：响应于选择第二电机用于随后的发动机启动而释放预留的转矩，以供所述第一电机用以推进所述车辆。

【技术特征摘要】
2016.03.10 US 15/066,2631.一种车辆，包括：发动机；第一电机，通过第一离合器选择性地结合到所述发动机；第二电机，结合到所述发动机；阶梯传动比变速器，通过第二离合器选择性地结合到所述第一电机；以及处理器，被配置成：响应于选择第二电机用于随后的发动机启动而释放预留的转矩，以供所述第一电机用以推进所述车辆。2.如权利要求1所述的车辆，其中，所述第二电机包括起动发电一体机。3.如权利要求2所述的车辆，其中，所述第二电机通过带结合到所述发动机。4.如权利要求1所述的车辆，所述处理器被进一步配置成：针对车辆点火开关接通之后的首次发动机启动，控制所述第二电机启动所述发动机。5.如权利要求1所述的车辆，所述处理器被进一步配置成：响应于发动机启动请求和车辆速度在相关联的阈值以下而控制所述第二电机启动所述发动机。6.如权利要求1所述的车辆，所述处理器被进一步配置成：响应于发动机启动请求和与所述第一电机相关联的故障而控制所述第二电机启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张臣，王小勇，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US