用于增加混合动力车辆的运行效率的系统和方法技术方案

技术编号:8186529 阅读:319 留言:0更新日期:2013-01-09 22:36
提供了一种用于控制包括内燃发动机的混合动力电动车辆的方法,该内燃发动机具有设置有进气阀、排气阀和活塞的汽缸,所述活塞配置为让发动机的曲轴旋转。该方法包括确定是否需要车辆的减速且还包括在满足这样的条件时停止对汽缸的燃料供应。方法另外包括经由一机构选择用于进气阀的燃料-关闭促动布置,该机构配置为提供可变阀门正时和升程,从而在减速期间汽缸中的压缩脉冲的大小被限制。还提供了一种用于控制混合动力车辆的系统和采用这样的系统的车辆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
在内燃发动机的许多使用中,这种发动机经常用于对各种车辆提供动力,作为主要动力源或作为混合动力传动系的一部分。在内燃发动机用在混合动力传动系中时,这种发动机与一个或多个电动机结合以为车辆提供动力。为了使得混合动力车辆的燃料效率最大化,通常需要在车辆经历减速时使发动机关闭和使之与从动车轮脱开联接。但是,如果动力传动系配置为使得发动机可能不能完全 地与驱动车轮脱开,至少需要将发动机的燃料供应关闭,同时允许发动机被车辆的惯性带动或驱动。在这种永久地联接的发动机燃料供给在车辆减速期间被关闭时,发动机继续运行为空气泵,其引起旋转和泵送损失且还增加发动机制动。通常,这种损失的减少增加燃料效率,其会因发动机关闭而引起。另外,这种损失可能减少可用于被动力传动系的电动机重获以对车辆电池充电的能量。
技术实现思路
提供了一种用于控制包括内燃发动机的混合动力电动车辆的方法,该内燃发动机具有设置有进气阀、排气阀和活塞的汽缸,所述活塞配置为让发动机曲轴旋转。该方法包括确定是否需要车辆的减速且还包括在满足这样的条件时停止对汽缸的燃料供应。方法另外包括经由一机构选择用于进气阀的燃料-关闭促动布置,该机构配置为提供可变阀门正时和升程,从而在减速期间汽缸中压缩脉冲的大小被限制。排气阀可以与包括三元催化器的排气系统流体连通。因而,选择用于进气阀的燃料-关闭促动布置的动作可以限制经由排气系统被迫进入三元催化器的进入空气量。该方法还包括在需要车辆的加速时恢复对汽缸的燃料供应。恢复对汽缸的燃料供应的动作可以包括供应足够量的燃料以消耗被迫进入三元催化器的进入空气量。车辆可以包括控制器。因此,确定是否需要车辆的减速、停止燃料供应、选择用于进气阀的燃料-关闭促动布置和恢复燃料供应可以经由控制器实现。选择用于进气阀的燃料-关闭促动布置的动作使得在车辆减速期间通过电动-发电机恢复的用于为能量存储系统再充电的能量的量最大化。该机构可以包括凸轮轴,所述凸轮轴具有第一凸轮凸角和第二凸轮凸角。机构可以还包括摇臂,所述摇臂具有第一表面和第二表面,该第一表面配置为经由第一凸轮凸角促动进气阀并产生第一阀门升程分布线,该第二表面配置为经由第二凸轮凸角促动进气阀并产生第二阀门升程分布线。该机构可以另外包括一装置,该装置配置为选择摇臂的第一和第二表面中的一个以促动进气阀。进而,该机构可以包括移相器,所述移相器配置为在到发动机的燃料供应已经停止时选择凸轮轴的预定燃料-关闭位置。在这样的机构中,第一升程分布线可以低于第二升程分布线且第一凸轮轴位置可以配置为早于第二凸轮轴位置打开进气阀。另外,在这种情况下,用于进气阀的燃料-关闭促动布置可以通过将凸轮轴旋转到燃料-关闭位置且选择第一凸轮凸角而选择。还提供一种用于控制上述混合动力电动车辆的系统和采用这样的系统的车辆。该系统和车辆每一个均包括控制器,所述控制器配置为执行上述的方法。车辆可以包括制动踏板,从而控制器可以另外配置为监视制动踏板的位置,以确定是否需要车辆的减速。另外,控制器可以配置为操作所述机构,以在制动踏板释放时选择用于进气阀的燃料-供应促动布置。在下文结合附图进行的对实施本专利技术的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本专利技术的特征和优点以及其他的特征和优点。附图说明图I是包括内燃发动机的混合动力电动车辆的示意图,该内燃发动机具有配置为 为发动机进气阀提供可变阀门正时和升程的机构;图2是图I中示意性地描绘的机构的具体实施例的示意性侧视图;和图3是控制图I的混合动力电动车辆的方法流程图。具体实施例方式参见附图,其中相同的附图标记指示相同的部件,图I显示了混合动力电动车辆(HEV) 10的示意图。HEV 10并入了动力传动系,该动力传动系包括内燃发动机12,例如火花或压缩点火类型的,适于驱动车轮14和/或车轮16以推进车辆。发动机12也可以用于发动机制动,即使用HEV 10的惯性让发动机旋转,由此在HEV从高速度惯性滑行时使车辆减慢。混合动力车辆10也可以通过包括制动构件18的摩擦制动系统减慢或减速。在需要车辆减速时,制动构件18由HEV 10的操作者经由制动踏板19促动,例如在城市交通中停止和前进期间或当HEV在下坡滑行中以其他方式获得速度时。制动构件18通常包括例如制动器转子、制动钳和制动垫这样的部件,这些部件通常被液压地促动,如本领域技术人员所已知的,且不详细示出。制动构件18配置为将摩擦力施加到车轮14和16,用于通过将车辆的动能作为热来散耗而减少HEV的速度。发动机12通过变速器20并经由驱动轴或推进轴22而将发动机12的扭矩施加到从动车轮14和/或16。如图2所示,发动机12包括曲轴24和汽缸26。每一个汽缸26设置有第一进气阀28、第二进气阀30、第一排气阀32和第二排气阀34。每一个进气阀28、30被配置为在发动机12推进HEV 10时控制进入相应汽缸26的空气或空气和燃料的供给。每一个排气阀32、34配置为控制从相应汽缸26除去燃烧后排气。每一个汽缸26还包括活塞36和未示出的连接杆,但是它们的存在是本领域技术人员所能理解的。如图2另外所示,每一个活塞36配置为在相应汽缸26内部的燃烧力下往复运动,且由此经由连接杆让曲轴24旋转。如本领域技术人员所理解的,发动机12的废气排放、燃料效率和动力输出每一个可以受到进气阀28、30和排气阀32、34的打开和关闭的持续时间和升程影响。另外,相同发动机性能参数也受到进气阀28、30和排气阀32、34相对于相应活塞36的上死点和下死点位置的打开和关闭的正时影响。为了 HEV的改进的燃料效率,发动机12配置为在HEV 10的减速期间被关闭和被车辆惯性带动,并随后在再次需要HEV的加速时自动地重新起动。为了关闭发动机12,燃料供应被停止输送到每一个汽缸26,且随后在发动机要被重新起动时恢复输送。通常,在对内燃发动机的燃料供给被关闭且发动机被带动时,内部旋转部件,例如主体发动机的曲轴、阀和活塞,保持运动。因此,运转的发动机的汽缸继续产生真空,并随后吸入空气、压缩空气和将空气泵出。因而,虽然主体发动机不燃烧燃料或产生燃烧力,但是发动机确实继续经历旋转和泵送损失。这种旋转和泵送损失通常转换为主体车辆的降低的运行效率且抵消了从在减速期间关闭发动机的燃料供应时可以看到的燃料经济方面的改善。为了在发动机被带动时减少发动机12中旋转和泵送损失且为了在发动机重新起动时有助于改进的燃料效率,发动机另外包括机构38。机构38操作性地连接到汽缸26。进而,机构38配置为,当到汽缸26的燃料供应已经在HEVlO的减速期间被停止时,提供可变的阀门正时和升程并选择用于进气阀28、30的燃料-关闭促动布置。如图2所示,机构38包括凸轮轴40,该凸轮轴40具有一组第一凸轮凸角42和一 组第二凸轮凸角44。机构38还包括一组摇臂46。每一个摇臂46具有第一表面48和第二表面50,该第一表面48配置为经由第一凸轮凸角42促动单独的进气阀28并产生第一阀门升程分布线(valve lift profile),该第二表面50配置为经由第二凸轮凸角44促动进气阀28并产生第二阀门升程分布线。为了产生进气阀28的可变升程,第一表面48相对于凸轮轴40固定,而第二表面50是相对于凸轮轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制具有内燃发动机的混合动力电动车辆的方法,所述内燃发动机包括曲轴、设置有进气阀的汽缸和活塞,所述活塞配置为在汽缸内部往复运动并让曲轴旋转,所述方法包括:确定是否需要车辆的减速;在需要减速时让对汽缸的燃料供应停止;和经由一机构选择用于进气阀的燃料?关闭促动布置,所述机构配置为提供可变阀门正时和升程,使得在减速期间汽缸中压缩脉冲的大小被限制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:CD马里奥特BW莫施罗施
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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