用于控制混合动力车辆中发动机停机的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种混合动力车辆，该车辆包括控制发动机停机所需时间的控制系统。接收到发动机停机信号以后使用电机或集成的起动机-发电机向内燃发动机施加负荷。通过控制的方式减少发动机停机需要的时间，通过向催化剂提供希望的空气和燃料的容积可以调节催化转化器以减少排放并增加燃料经济性。如果接收到不再希望发动机停机的指示，可常规地再起动发动机或者通过向发动机重新添加燃料使发动机以快速再起动的足够转速运转而以快速起动模式起动。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种混合动力车辆，该车辆包括控制发动机停机所需时间的控制系统。接收到发动机停机信号以后使用电机或集成的起动机-发电机向内燃发动机施加负荷。通过控制的方式减少发动机停机需要的时间，通过向催化剂提供希望的空气和燃料的容积可以调节催化转化器以减少排放并增加燃料经济性。如果接收到不再希望发动机停机的指示，可常规地再起动发动机或者通过向发动机重新添加燃料使发动机以快速再起动的足够转速运转而以快速起动模式起动。【专利说明】用于控制混合动力车辆中发动机停机的方法和装置
本专利技术涉及使用混合动力电动车辆的电机或带驱动的集成起动机发电机(ISG)在发动机停机期间控制发动机从而控制提供至催化转化器的催化剂的空气和燃料的容积。
技术介绍
在混合动力车辆中，当不需要从发动机获取扭矩时关闭发动机以节约燃料、减少排放并减小噪音。当前的混合动力车辆切断供应至发动机的燃料并使发动机关闭而没有进一步的控制。然而，依照这种方法，取决于发动机温度、转速、节气门位置等，发动机在不定的时间段后完全关闭。另一个缺点是在发动机停机期间发动机类似于空气泵，泵送空气进入存储在催化转化器中的催化剂。存储在催化转化器中的空气使得在随后的发动机起动期间NOx (氮氧化物)激增。缺少控制的发动机关闭的另一个问题是发动机停机导致的一定程度的噪音、振动和不平顺性。本专利技术中的发动机控制方法和系统将解决上述问题以及下文总结的其它问题。
技术实现思路
本专利技术涉及取决于车辆中使用的技术和可用硬件而用于发动机停机的不同方法。在具有一种类型的模块混合动力传动装置构架的车辆中，在发动机和牵引马达之间有分离宦人興两口o本专利技术中公开的解决方案是切断至发动机的燃料之后，通过电机在分离离合器上施加负扭矩以使发动机转速斜坡下降至完全停止。通过控制电机施加在分离离合器上的负扭矩的量控制斜坡的斜率。起动时希望催化转化器中的一些空气来减少催化剂中存在的碳氢化合物。催化转化器中的该额外空气还便于催化剂起燃。可通过停机期间发动机减速的速率来控制催化转化器中空气的量。具有使用分离离合器控制的停机提供了在由于需要额外的发动机扭矩而需要起动发动机时的改变主意事件期间减少发动机起动时间的优点。当发动机减速速率已知时在发动机停机期间通过准备催化转化器而可以校准空燃比和节气门位置以减少噪音、振动和不平顺性。在另一种类型的混合动力(其可称为轻度混合动力)传动装置中，当车辆停止时发动机停机。在轻度混合动力中带驱动的集成起动机发电机随着发动机减速而用于对电池充电。可通过改变集成起动机发电机的充电速率而控制减速的速率。根据本专利技术的一个方面，提供了一种车辆控制系统，其包含发动机、电机、分离离合器以及从发动机和电机中的一者或两者选择性接收扭矩的变速器。响应于发动机停机信号通过分离离合器接合电机以使发动机的转速减小并切断至发动机的燃料直到发动机停止。根据上述控制系统的其它方面，混合动力车辆控制系统可配置用于当响应于发动机停机信号利用电机使发动机转速减小并向电池提供能量时设置变速器为空挡、关闭分离离合器并设置变矩器为分离(neutral)。车辆控制系统可进一步包含提供能量至电动马达的电池。响应于发动机停机信号，电机被设置为它的发电机模式以提供能量来对电池再充电。响应于超越发动机停机信号的信号，车辆控制系统可确定发动机转速小于校准值并且可以利用电机来增加发动机转速从而再起动发动机。可替代地，响应于超越发动机停机信号的信号，车辆控制系统可确定发动机转速高于校准值并且提供燃料和火花(在非柴油燃料应用中)以再起动发动机。根据本专利技术的另一方面，电机可用于控制关闭发动机需要的时间以限制发动机停机期间提供至催化转化器的空气的容积。根据本专利技术的又一方面，提供了一种轻度混合动力车辆控制系统，包含发动机、用于起动发动机的起动机马达、用于向起动机马达提供电力的电池以及用于对电池充电的交流发电机。响应于发动机停机信号可接合起动机马达以通过增加交流发电机的充电速率而使发动机转速减小。起动机和发电机可以组合成集成的起动机发电机。当发动机转速被确定为小于校准值时响应于超越发动机停机信号的信号可以利用起动机来增加发动机的转速从而再起动发动机。当发动机转速确定高于校准值时响应于超越发动机停机信号的信号而向发动机提供燃料以再起动发动机。起动机马达可用于控制关闭发动机需要的时间以限制发动机停机期间提供至催化转化器的空气的容积。根据本专利技术的再一方面，提供了一种用于运转车辆控制系统的方法，该控制系统包括发动机、用于起动发动机的电动马达、提供能量至电动马达的电池以及从发动机提供扭矩至车辆的牵引轮的变速器。所述方法包含提供发动机停机信号至车辆控制系统。分离发动机和变速器并且通过电动马达对电池充电以减少将发动机转速减为零需要的时间。根据本专利技术的其它方面，电动马达可作为起动机运转。车辆控制系统可进一步包含选择性接合以在发动机和电动马达之间传输扭矩的分离离合器，并且其中电动马达是可操作用于提供扭矩至变速器的电机。所述方法可进一步包含响应于发动机停机信号而接合分离离合器以使发动机转速减小，并切断至发动机的燃料直到发动机停止。所述方法可进一步包含响应于发动机停机信号而将电机设置为发电机模式以提供能量而对电池再充电。此外，方法可进一步包含当利用电机使发动机转速减小并提供能量至电池时设置变速器为空挡、并设置变矩器为分离。所述方法可进一步包含当确定发动机转速小于校准值时响应于超越发动机停机信号的信号再起动发动机并且利用电机增加发动机转速从而再起动发动机。可替代地，方法可进一步包含当确定发动机转速高于校准值时响应于超越发动机停机信号的信号而再起动发动机并且向发动机提供燃料以再起动发动机。根据本专利技术的又一方面，方法可进一步包含控制关闭发动机需要的时间以限制发动机停机期间提供至催化转化器的空气的容积。根据本专利技术的一方面，提供了一种车辆控制系统，包含:发动机；用于起动所述发动机的起动机马达；用于提供电力至所述起动机马达的电池；用于对所述电池充电的交流发电机；其中，响应于发动机停机信号使用所述起动机马达以通过增加所述交流发电机的充电速率而减小所述发动机的转速。根据本专利技术的一个实施例，响应于超越发动机停机信号的信号，并且其中发动机的转速被确定为小于校准值，利用起动机增加发动机的转速从而再起动发动机。根据本专利技术的一个实施例，响应于超越发动机停机信号的信号，并且其中发动机的转速被确定为高于校准值，向发动机提供燃料以再起动发动机。根据本专利技术的一个实施例，起动机马达控制关闭发动机需要的时间的量以限制发动机停机期间提供至催化转化器的空气的容积。根据本专利技术的一方面，提供了一种控制车辆的方法，所述车辆包括发动机、用于起动所述发动机的电动马达、向所述电动马达提供能量的电池以及将来自发动机的扭矩提供至车辆的牵引轮的变速器，所述方法包含:分离所述发动机与所述变速器；以及响应于发动机停机信号通过所述电动马达向所述电池充电以减小将所述发动机的转速减小至零需要的时间。根据本专利技术的一个实施例，所述电动马达是发动机起动马达。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还进一步包括:被选择性地结合以在发动机和电动马达之间传递扭矩的分离离合器，其中，所述电动马达是能够将扭矩提供给变速器的电机，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆控制系统，包含：发动机；电机；分离离合器；从所述发动机和所述电机中的一者或两者选择性接收扭矩的变速器；其中，响应于发动机停机信号，可通过所述分离离合器接合所述电机以减小所述发动机的转速并切断至所述发动机的燃料直到所述发动机停止。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：塞亚马克·哈什米，陈雨雷，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：