用于启动发动机的协调致动制造技术

本公开涉及用于启动发动机的协调致动。一种车辆包括发动机和电机，所述电机连接至变速器元件。所述电机还通过离合器选择性地与发动机连接。所述车辆包括带传动起动发电一体机(BISG)，所述带传动起动发电一体机可操作地连接至发动机。电子控制器包括适于接收温度测量值和用于启动发动机的请求的一个或更多个输入。所述电子控制器被配置为：响应于所述一个或更多个输入接收到用于启动发动机的请求和小于阈值温度测量值的温度测量值，引起电机的致动并且闭合所述离合器，以向发动机施加第一扭矩。所述电子控制器还被配置为：响应于发动机转速达到发动机转速阈值，引起BISG的致动，以向发动机施加第二扭矩。

【技术实现步骤摘要】
用于启动发动机的协调致动
本公开涉及用于启动发动机的动力传动系统组件的致动。更具体地，本公开涉及用于启动发动机的一体式起动机和电动马达两者的协调致动。
技术介绍
混合动力电动车辆(HEV)动力传动系统包括发动机和电动马达，其中，由发动机和/或由马达产生的扭矩(或动力)可通过传动装置被传输到车辆驱动轮，以推进车辆。牵引电池向马达供应能量以产生用于推进车辆的马达扭矩。在特定配置中，发动机可通过分离离合器连接到马达，并且马达连接到传动装置。发动机、分离离合器、马达以及传动装置顺序地串联连接。电动马达可通过提供用于转动发动机的扭矩而启动发动机。然而，在非常冷的温度下(例如，零下20摄氏度)，关联的高电压电池的输出显著地降低。因此，仅由电动马达产生的扭矩可能不足以转动发动机。一些HEV可设置有低电压(例如，12V)起动机来辅助电机启动发动机。在一些方法中，低电压起动机包括带传动集成式起动机(BIS或BISG)，所述带传动集成式起动机包括将发动机的曲轴连接至BIS或BISG的带传动。在非常冷的温度下，BIS或BISG可能经历带打滑。
技术实现思路
一种车辆包括发动机和电机，所述电机连接至变速器元件。所述电机通过离合器选择性地与发动机连接。所述车辆包括带传动起动发电一体机(BISG)，所述带传动起动发电一体机可操作地连接至发动机。电子控制器包括适于接收温度测量值和用于启动发动机的请求的一个或更多个输入。所述电子控制器被配置为：响应于所述一个或更多个输入接收到用于启动发动机的请求和小于阈值温度测量值的温度测量值，引起电机的致动并且闭合所述离合器，以向发动机施加第一扭矩。所述电子控制器还被配置为：响应于发动机转速达到发动机转速阈值，引起BISG的致动，以向发动机施加第二扭矩。一种启动车辆发动机的方法包括：在控制器处接收用于启动发动机的请求和温度测量值。所述方法包括：如果温度测量值小于阈值温度测量值，则使用电机来向发动机施加第一扭矩。在一些方式中，电机通过分离离合器向发动机施加第一扭矩。所述方法包括：响应于发动机转速达到发动机转速阈值，使用起动机向发动机施加第二扭矩。一种启动发动机的方法包括：响应于接收到发动机启动请求并且温度低于阈值温度，向马达提供电力以使马达旋转；锁止离合器以将马达的转动惯量与发动机耦合，从而提高发动机转速；响应于发动机转速达到发动机转速阈值，将来自起动机的扭矩施加到发动机。附图说明图1是示出与HEV的动力传动系统相关的组件的布置的示意图。图2是示出环境温度对可由高电压电池提供的功率的示例性影响的曲线图。图3是用于启动车辆发动机的算法的流程图。具体实施方式根据需要，在此公开本专利技术的具体实施例；然而，应当理解的是，所公开的实施例仅为本专利技术的示例，其可以以各种形式和替代形式实施。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征，以示出特定组件的细节。因此，此处所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本专利技术的代表性基础。参照图1，示出了根据本公开的实施例的混合动力电动车辆(HEV)的动力传动系统10的示意图。图1示出了组件之间的代表性关系。车辆内的组件的物理布局和方位可变化。在此清楚地预期其它构造。动力传动系统10的组件包括发动机12、发动机分离离合器14、高电压电池16、高电压至低电压DC/DC转换器18、低电压电池20、低电压起动机22、扭振减振器24、电机或马达26、变矩器28、变矩器旁通离合器30、变速器齿轮箱32、驱动轴34、主减速齿轮传动装置(finaldrivegearing)36、半轴38和40以及驱动轮42和44。发动机12通常表示可包括内燃发动机(ICE)(诸如，汽油、柴油或天然气驱动的发动机)或燃料电池的动力源。低电压起动机22可操作地连接至发动机12。在一个示例中，起动机22可以是电池操作的，其中，起动机22由来自电池20的能量驱动。尽管起动机在此被描述为低电压起动机，但是起动机可以是连接至高电压电池的高电压起动机。在任一方式中，起动机22被配置为支持发动机启动或重新启动。也就是说，通过操作起动机22，发动机12可被旋转和转动。在优选的方式中，起动机22是带传动起动发电一体机(belt-drivenintegratedstartergenerator，BISG)。尽管在此描述了带传动的方式，但是其它类型的传动也可被用于提供发动机12与起动机22之间的传动连接。例如，可使用柔性链传动或齿轮传动。在其它方式中，起动机22可以是曲轴起动发电一体机(crankintegratedstartergenerator，CISG)。在其它方式中，起动机可以是动力传动系统驱动马达(诸如，通过连接装置连接至发动机的混合动力装置)。扭振减振器24也可操作地连接至发动机12。扭振减振器24包括螺旋弹簧或包括多个螺旋弹簧的机构，其中，施加到减振器的扭力导致弹簧机构的位移。因此，扭振减振器24可用于调节或消除来自动力传动系统10的高频扭转振动。发动机12通过分离离合器14可操作地连接至电动马达26和变速器32。可被电动致动或液压致动的分离离合器14可使发动机12与动力传动系统接合或脱离接合，以满足混合动力车辆在不同模式下的操作需求。根据分离离合器14是接合还是脱离接合来确定哪些输入扭矩被传输到变速器32。例如，如果分离离合器被脱离接合，则只有来自电动马达26的扭矩被供应到变速器32。如果分离离合器14被接合，则来自发动机12和电动马达26两者的扭矩被供应到变速器32。当然，如果只有来自发动机12的扭矩被期望用于变速器32，则分离离合器14被接合，而电动马达26未通电，使得只有来自发动机12的扭矩被供应到变速器32。由电动马达26驱动的主变速器泵46向变速器32和变矩器28的液压系统供应加压的液压液体。由电动马达驱动(未示出)的辅助机油泵48在发动机关闭时向变速器32和变矩器28的液压系统供应加压的液压液体。电动马达26由高电压电池16驱动，并且被固定到变矩器28的泵轮轴50。当旁通离合器30断开时，变速器输入轴52与泵轮轴50之间的转速差是可能的。当旁通离合器30闭合时，变矩器的泵轮和蜗轮机械地连接，在这种情况下，电动马达26的转速和变速器输入52的转速基本上相同。变速器32可包括齿轮组(未示出)，所述齿轮组通过选择性地接合诸如离合器和制动器(未示出)的摩擦元件而被选择性地置于不同的传动比，以建立期望的多个离散传动比或阶梯传动比。可通过换挡计划来控制摩擦元件，所述换挡计划连接和断开齿轮组的特定元件，以控制驱动轴34与变速器输入轴52之间的传动比。通过关联的控制器(诸如，动力传动系统控制单元(PCU))54，基于各种车辆和环境操作状况而使变速器32从一个传动比自动换挡至另一传动比。变速器32随后将动力传动系统输出扭矩提供到驱动轴34。应理解的是，与变矩器28一起使用的液压控制的变速器32仅是变速器装置的一个示例；从发动机和/或马达接受输入扭矩并随后以不同的传动比将扭矩提供至输出轴的任何多传动比变速器都是可被接受用于本公开的实施例的。例如，其它类型的自动变速器(例如，具有与两个滑轮接合的传送带的无级变速器(CVT)或自动手动变速器)可用于动力传动系统10。在另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，包括：发动机；电机，连接至变速器元件，所述电机通过离合器选择性地与发动机连接；带传动起动发电一体机(BISG)，可操作地连接至发动机；电子控制器，包括适于接收温度测量值和用于启动发动机的请求的一个或更多个输入，所述电子控制器被配置为：响应于所述一个或更多个输入接收到用于启动发动机的请求和小于阈值温度测量值的温度测量值，引起电机的致动并且闭合所述离合器，以向发动机施加第一扭矩；响应于发动机转速达到发动机转速阈值，引起BISG的致动，以向发动机施加第二扭矩。

【技术特征摘要】
2016.11.22 US 15/358,4881.一种车辆，包括：发动机；电机，连接至变速器元件，所述电机通过离合器选择性地与发动机连接；带传动起动发电一体机(BISG)，可操作地连接至发动机；电子控制器，包括适于接收温度测量值和用于启动发动机的请求的一个或更多个输入，所述电子控制器被配置为：响应于所述一个或更多个输入接收到用于启动发动机的请求和小于阈值温度测量值的温度测量值，引起电机的致动并且闭合所述离合器，以向发动机施加第一扭矩；响应于发动机转速达到发动机转速阈值，引起BISG的致动，以向发动机施加第二扭矩。2.如权利要求1所述的车辆，其中，所述电子控制器被配置为：响应于电机的转速达到阈值电机转速，闭合所述离合器。3.如权利要求2所述的车辆，其中，所述阈值电机转速为至少300转每分钟。4.如权利要求1所述的车辆，其中，所述发动机转速阈值为至少50转每分钟。5.如权利要求1所述的车辆，其中，所述温度测量值为环境空气温度测量值。6.如权利要求1所述的车辆，其中，所述阈值温度测量值落在-30摄氏度至+5摄氏度的范围内。7.一种启动车辆发动机的方法，包括：在控制器处接收发动机启动请求和温度测量值；响应于温度测量值小于阈值温度测量值，使用电机向发动机施加第一扭矩；响应于发动机转速达到发动机转速阈值，使用起动机向发动机施加第二扭矩。8.如权利要求7所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯·托马斯·康诺利，斯科特·詹姆斯·汤普森，
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