发动机停止运行期间混合动力总成中的动能回收的方法和系统技术方案

发动机停止运行期间混合动力总成中的动能回收的方法和系统。本公开提供了一种混合动力总成系统，该混合动力总成系统包括：发动机；电动机/发电机(“MG”)；联接至发动机和MG的离合器；联接至MG的变速器；连接至MG的储能系统；以及联接至发动机、MG、离合器、变速器以及储能系统的控制器。该控制器被配置成发起发动机停机、允许发动机转矩和MG转矩降低至零或接近零，将变速器换档至空档，使MG以发电机模式运行，从而加载发动机以从该发动机回收动能，使离合器脱离以使MG与发动机分离，将MG的速度增加至目标速度，以及响应于MG达到目标速度，将变速器换档。变速器换档。变速器换档。

【技术实现步骤摘要】
发动机停止运行期间混合动力总成中的动能回收的方法和系统


[0001]所公开的实施方式总体上涉及混合动力总成(hybrid powertrain)控制，并且更特别地，涉及在停止运行期间从内燃机回收能量以提高混合动力总成的总体效率的方法和系统。

技术介绍

[0002]混合动力车辆通常包括内燃机和至少一个电动机/发电机(“MG(motor/generator)”)。许多混合动力车辆使用发动机启/停功能，其中车辆控制器在某些场景下(例如，当车辆处于零速度时，诸如在停车灯处)停止运行内燃机以消耗较少的燃料并减少排放。虽然这种发动机停止运行降低了燃料方面的能耗，但是在停止运行之后重启发动机消耗了能量。在一些车辆中，使用小型电起动器来重启发动机，但是从能耗的观点来看，该方法是低效的，尤其是当动力总成包括大型内燃机并且频繁地发生停止运行时。其它重启方法包括在车辆处于MG的动力下的速度时闭合离合器(类似于车辆的“颠簸启动(bump starting)”)，但是这种方法使车辆减速，由于离合器滑移而损失能量并且影响驾驶性能。
[0003]另选地，可以将动力总成的MG用于重启发动机。全混合动力车辆(也被称为“强”混合动力)具有相对大的MG，其可以在不使用发动机的情况下推进车辆。在发动机重启期间，可以将变速器(transmission)置于空档(neutral)，以将MG与最终驱动装置(final drive)断开连接，使得MG可用于重启发动机。然后，可以将MG速度降低至零，并且可以将MG与发动机之间的离合器闭合，从而因离合器滑移而导致几乎为零的能量损失。然后发动机可以利用MG启动。这种方法还导致不期望的能耗。因此，显然需要使用启/停技术的混合动力车辆的能量效率的进一步改进。

技术实现思路

[0004]在一个实施方式中，本公开提供了一种混合动力总成系统，该混合动力总成系统包括：发动机；至少一个电动机/发电机(“MG”)；联接至发动机和所述至少一个MG的离合器；联接至所述至少一个MG的变速器；连接至所述至少一个MG的储能系统；以及控制器，该控制器被可操作地联接至发动机、所述至少一个MG、离合器、变速器以及储能系统，该控制器包括处理器和存储器，该存储器包括指令，该指令在由处理器执行时，使该控制器：发起发动机停机，允许发动机转矩以及与所述至少一个MG相关联的转矩降低至零或接近零，将变速器换档至空档(neutral gear)，使所述至少一个MG以发电机模式运行，从而通过离合器加载发动机以从该发动机回收动能，使离合器脱离以使所述至少一个MG与发动机分离，将所述至少一个MG的速度增加至目标速度，以及响应于所述至少一个MG达到目标速度，使变速器换档。在本公开的一个方面，由处理器执行指令还使控制器在将变速器换档之后，使用来自所述至少一个MG的动力推进车辆。在该方面的变型例中，车辆是全混合动力车辆。在另一变型例中，发动机是内燃机。在该方面的另一变型例中，发起发动机停机包括：基于来自至
少一个传感器的输入来确定不要求来自发动机的动力用于推进车辆。在另一变型例中，将变速器换档至空档，以使所述至少一个MG与车辆的最终驱动装置分离。在该实施方式的另一方面，由处理器执行指令还使控制器控制所述至少一个MG，以在储能系统中存储由所述至少一个MG从发动机回收的能量。在又一方面，储能系统包括多个电池。
[0005]在另一实施方式中，本公开提供了一种从包括至少一个电动机/发电机(“MG”)的混合动力总成中的发动机回收能量的方法，所述方法包括以下步骤：发起发动机停机；允许发动机转矩以及与所述至少一个MG相关联的转矩降低至零或接近零；将联接至所述至少一个MG的变速器换档至空档；使所述至少一个MG以发电机模式运行，从而通过离合器加载发动机以从该发动机回收动能；使离合器脱离以使所述至少一个MG与发动机分离；将所述至少一个MG的速度增加至目标速度；以及响应于所述至少一个MG达到目标速度，使变速器换档。该实施方式的一个方面还包括：在将变速器换档之后，使用来自所述至少一个MG的动力推进车辆。在该方面的变型例中，车辆是全混合动力车辆。在另一变型例中，发动机是内燃机。在又一变型例中，发起发动机停机包括：基于来自至少一个传感器的输入来确定不要求来自发动机的动力用于推进车辆。在又一变型例中，将变速器换档至空档使所述至少一个MG与车辆的最终驱动装置分离。该实施方式的另一方面还包括：在连接至所述至少一个MG的储能系统中存储由所述至少一个MG从发动机回收的能量。在另一方面，储能系统包括多个电池。
[0006]在又一实施方式中，本公开提供了一种混合动力总成系统，该混合动力总成系统包括：发动机；至少一个电动机/发电机(“MG”)；联接至发动机和所述至少一个MG的第一离合器；联接在所述至少一个MG与最终驱动装置之间的第二离合器；连接至所述至少一个MG的储能系统；以及控制器，该控制器被可操作地联接至发动机、所述至少一个MG、第一离合器、第二离合器以及储能系统，该控制器包括处理器和存储器，该存储器包括指令，该指令在由处理器执行时，使控制器：发起发动机停机，允许发动机转矩以及与所述至少一个MG相关联的转矩降低至零或接近零，打开第二离合器，使所述至少一个MG以发电机模式运行，从而通过第一离合器加载发动机以从该发动机回收动能，使第一离合器脱离以使所述至少一个MG与发动机分离，将所述至少一个MG的速度增加至目标速度，以及响应于所述至少一个MG达到目标速度，闭合第二离合器。
[0007]应意识到，在各种实施方式中，前述概念以及下面讨论的附加概念可以以任何合适的组合来设置。此外，当结合附图考虑时，根据以下各种非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它优点和新颖特征将变得显而易见。
附图说明
[0008]附图不旨在按比例绘制。在图中，不同附图例示的各个相同或几乎相同的组件皆可以由相同的数字表示。为了清楚起见，不是每一个组件都在每个图中进行了标注。在图中：
[0009]图1是车辆的混合动力总成的高级概念框图；
[0010]图2是描绘根据本公开的发动机停止运行和重启处理的流程图；
[0011]图3是描绘使用根据本公开的处理的能量回收和能量损失的模拟结果的饼图；
[0012]图4是车辆的混合动力总成的另选实施方式的高级概念框图；以及
[0013]图5是描绘根据本公开的发动机停止运行和重启处理的另选实施方式的流程图。
具体实施方式
[0014]现在，参照图1，示出了包括动力总成12的混合动力车辆10的概念框图，该动力总成具有内燃机14、离合器16、电机(下文中被称为电动机/发电机(MG 18))、以及变速器20。车辆10还包括：储能系统22、最终驱动装置24以及控制器，该控制器包括处理器28和存储器30。动力总成12可以包括其它组件并且仅如图所示描绘，以描述本公开的技术的操作。例如，动力总成12可以包括附加离合器16和/或附加MG 18。而且，可以将车辆10配置为轻度混合动力、完全混合动力或插电式混合动力。另外，虽然本文的描述设想了动力总成12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力总成系统，所述混合动力总成系统包括：发动机；至少一个电动机/发电机MG；离合器，所述离合器联接至所述发动机和所述至少一个MG；变速器，所述变速器联接至所述至少一个MG；储能系统，所述储能系统连接至所述至少一个MG；以及控制器，所述控制器能够在操作上联接至所述发动机、所述至少一个MG、所述离合器、所述变速器以及所述储能系统，所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器包括指令，所述指令在由所述处理器执行时，使所述控制器：发起发动机停机，允许发动机转矩以及与所述至少一个MG相关联的转矩降低至零或接近零，将所述变速器换档至空档，使所述至少一个MG以发电机模式运行，从而通过所述离合器加载所述发动机以从所述发动机回收动能，使所述离合器脱离，以使所述至少一个MG与所述发动机分离，将所述至少一个MG的速度增加至目标速度，以及响应于所述至少一个MG达到所述目标速度，使所述变速器换档。2.根据权利要求1所述的混合动力总成系统，其中，由所述处理器执行所述指令还使所述控制器在将所述变速器换档之后，使用来自所述至少一个MG的动力推进车辆。3.根据权利要求2所述的混合动力总成系统，其中，所述车辆是全混合动力车辆。4.根据权利要求2所述的混合动力总成系统，其中，所述发动机是内燃机。5.根据权利要求2所述的混合动力总成系统，其中，发起发动机停机包括：基于来自至少一个传感器的输入来确定不要求来自所述发动机的动力用于推进所述车辆。6.根据权利要求2所述的混合动力总成系统，其中，将所述变速器换档至空档使所述至少一个MG与所述车辆的最终驱动装置分离。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的混合动力总成系统，其中，由所述处理器执行所述指令还使所述控制器控制所述至少一个MG，以在所述储能系统中存储由所述至少一个MG从所述发动机回收的能量。8.根据权利要求1至6中的任一项所述的混合动力总成系统，其中，所述储能系统包括多个电池。9.根据权利要求1所述的混合动力总成系统，其中，与在允许所述发动机惯性滑行至零或接近零速度状况时相比，被施加在所述发动机上的由以所述发电机模式运行所述至少一个MG而产生的载荷使所述发动机更快地达到零或接近零速度状况。10.根据权利要求1所述的混合动力总成系统，其中，由所述处理器执行所述指令还使所述控制器响应于确定要求附加转矩，重启所述发动机以提供所述附加转矩。11.一种从包括至少一个电动机/发电机MG的混合动力总成中的发动机回收能量的方法，所述方法包括以下步骤：发起发动机停机；允许发动机转矩以及与所述至少一个MG相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：康明斯公司，
类型：发明
国别省市：