专利名称：减少冷致卡嗒声的控制系统的制作方法
技术领域：
本说明书涉及用于控制混合冲几车的电机的方法和系统。
背景技术：
在本节中的陈述仅提供了涉及本说明书的背景信息而不能构成 10 现有技术。
作为对内燃机(ICE)的替换，汽车制造者已开发了包括电机和 内燃机的混合动力系。在运转的期间，混合动力系使用动力源中的 一个或是二者提高效率。
混合电动车辆(HEV)使用平行传动系构造或串联传动系构造。
1在平行式HEV中，电机与ICE平行工作以结合ICE的动力和量程优 势与效率和电机的电力再生能力。在串联式HEV中，ICE驱动交流 发电机以产生用于电机的电流，其驱动变速差速器。这允许电机承 担ICE的其中一些动力任务，从而容许使用较小和更高效的ICE。 任一构造的一个缺点在于ICE不提供连续、平稳过渡的扭矩级
20 另"。扭矩中的ICE所固有的波动称为扭转振动。扭转振动可能是由 于燃烧力和/或发动机设计中所用的硬件。这些振动的振幅在取决于 发动机构造的不同速度和负荷下可以具有不利的影响。在一些应用 中，当负荷需求增加时，扭转振动增加至可以产生噪音和沖击驱动 性能的振动级的级别。在其它应用中，在开动期间的冷周围空气条
25 件引起可以觉察为"卡嗒声(rattle)"的扭转振动。这些条件是不希望有 的。
发明内容
因此，提供了一种用于控制混合电动车辆的电机(EM)的控制 系统。该系统包括基于周围空气温度选择性启动(enable)EM的发 动机驱动模式(motoring mode)的启动模块和在该发动机驱动模式期 间命令EM提供作为发动机速度函数的发动机驱动扭矩的EM控制 模块。
5 在其它特征中，提供了一种控制混合电动车辆的电机(EM)的
方法。该方法包括基于周围空气温度选择性启动发动机驱动模式； 和在该发动机驱动模式期间控制EM提供作为发动机速度的函数的 发动机驱动扭矩。
可应用性的另外方面从此处提供的说明将变得明白。应该理解 10的是，说明和具体示例仅用于举例说明的目的而非意在限制本说明 书的范围。
此处所介绍的图式仅用于图解说明的目的而非意在以任何方式
15 限制本说明书的范围。
图1是混合机车的功能方框图。
图2是冷致卡嗒声减少系统的数据流程图。 图3是显示冷致卡嗒声减少方法的流程图。
20
具体实施例方式
以下说明本质上仅是示范性的而非意在限制本说明书，申请， 或使用。应该理解的是，在整个图式中相应的符号指示同样或相应 的零件和特征。
现在参照图1混合机车总体上以10进行显示。混合机车10显 25示为包括发动机12和电机14，电机14选择性地驱动变速器16。更 具体地说，电机14补充发动机12以产生驱动变速器16的驱动扭矩。 照这样，增加了燃料效率而减少了排放。在一个^t式中，发动机12 驱动电机14以产生用于再充电例如电池的能量存贮装置(ESD) 18
的电力。在另一个模式中，电机14使用来自ESD 18的能量驱动变 速器16。
发动机12和电机14可以通过包括皮带和滑轮的皮带-交流发电 机-起动机(BAS)系统(未示出)结合。或者，发动机12和电机14 5 可以通过飞轮-交流发电机-起动机(FAS)系统(未示出)结合，其 中电机14可操作地设置在发动才几12和变速器16之间。可以预料的 是，可以实施其它系统以结合发动机12和电机14，该其它系统系统 包括，但不限于，实施在电机14和曲轴之间的链条或齿轮系统。
变速器16可以包括，但不限于，连续变化变速器(CVT),手
10 动变速器，自动变速器和自动手动变速器(AMT)。驱动扭矩从发 动机12传递给变速器16通过联结装置20。联结装置20可以取决于 所实施的变速器地包括，但不限于，摩擦离合器或扭矩变换器。变 速器16通过多个齿轮速比之一放大由发动机12和/或电机14产生的 驱动扭矩以驱动车辆动力传动系统。
15 控制模块22基于冷致卡嗒声控制方法在冷起动条件期间调节车
辆10的运转。电流传感器24产生发送给控制模块22的电流信号而 电压传感器26产生发送给控制;漠块22的电池电压信号。电池温度 传感器27产生发送给控制模块22的电池温度信号。控制模块22基 于电流和电压信号测定ESD 18的充电状态(SOC)。有若干可以实
20 施以测定SOC的方法。示范性的方法公开在共同让与的美国专利号 No.6,646,419中，其公告于2003年11月11日，名称为混合电动车 辆中铅酸电池的充电状态算法，其内容通过引用清楚地结合于本文 中。
提供了加速器踏板28并且使驾驶员能够指示所希望的发动机扭 25矩输出。位置传感器30响应加速器踏板28的位置。位置传感器30 产生指示加速器踏板28的位置的位置信号。车辆速度传感器32基 于车轮的转动速度产生速度信号。控制模块接收速度信号并且计算
车辆速度。发动机速度传感器34产生发送给控制模块22的发动机速度信号。歧管绝对压力信号器产生发送给控制;f莫块22的歧管绝对 压力信号。冷却液温度传感器38产生发送给控制模块22的冷却液 温度信号。周围空气温度传感器39产生发送给控制;f莫块22的周围 空气温度信号。基于上述信号，控制模块22在发动机卡嗒声条件期 5间控制电机给发动机12提供发动机驱动扭矩以减少噪音。
现在参照图2，数据流程图显示了可以嵌入在控制模块22内的 减少冷致卡嗒声的控制系统的各种实施例。根据本说明书的减少冷 致卡嗒声的控制系统的各种实施例可以包括嵌入在控制模块22内的 任何数量的子;f莫块。所示的子才莫块可以进行结合和/或进一步分开以
10在冷起动条件期间类似地控制电机14 (图1)。在各种实施例中， 图2的控制模块22包括启动模块50和电机(EM)控制模块52。给 减少冷致卡嗒声的控制系统的输入可以从车辆10进行传感，从在车 辆10内的其它控制模块(未示出)进行接收，或由在控制模块22 内的其它子模块进行测定。
15 启动模块50接收电池充电状态(SOC) 54，发动机速度56,电
池温度58,发动机温度60,车辆速度62，加速器踏板位置64，歧 管绝对压力66,和周围空气温度67为输入。启动模块50选择性启 动EM控制模块52以基于接收的输入在冷致卡嗒声条件期间促动电 机14 (图1 )。如果满足了启动条件，则启动4莫块50设置启动标志
2068为TRUE。否则，启动标志68保持为FALSE。
EM控制才莫块52接收启动标志66和发动机速度56为输入。EM 控制模块52基于启动标志68控制电机14 (图1)提供发动机驱动 扭矩以实施发动机扭矩。当启动标志68为TRUE时，产生EM信号 70。 EM信号70作为发动机速度56的函数地进行产生。为了减少电
25机14 (图1)中的忙碌，EM信号70以至少最小的时间周期(X) 地产生。EM信号可以基于最大的时间周期(Y)进行调节。在EM 信号70的产生之间的时间可以基于时间周期(Z)进行调节。时间 周期(X、 Y和Z)可以基于电才几响应时间特性预先确定。
现在参照图3,流程图显示了由控制模块22完成的冷致卡嗒声 减少方法。该方法可以在键:控曲柄事件(key crank event)之后连续 运行。如果电流时间在在键控曲柄事件内的预先确定时间(N)内(步 骤100)并且起动时的温度(发动机冷却液或周围空气温度)小于最 5 小的温度(步骤102),那么控制继续进行以评定启动条件(步骤104)。 否则退出控制。如果满足启动条件(步骤104),那么控制命令电机 14 (图1)提供发动机驱动扭矩(步骤106)。发动机驱动扭矩被控 制为发动机速度的函数。启动条件可以包括在发动机速度量程内 的发动机速度；大于百分数临界的SOC;小于温度临界的发动机温
io 度；大于温度最小值的电池温度；大于踏板最小值的踏板位置；大 于速度最小值的车辆速度；和大于MAP临界的MAP。
电机被命令以至少为预先确定的最小的周期(X)地提供发动机 驱动扭矩。在各种实施例中，最小的周期为两秒，如果命令的扭矩 的时间小于预先确定的时间周期(X)(步骤108),控制继续以控
15 制电机14 (图1)(步骤106)。否则，如果命令的扭矩的时间大于 预先确定的最大的周期(Y),控制在评定启动条件(步骤100)之 前以时间(Z)延迟。在各种实施例中，最大的周期(Y)为八秒而 延迟时间(Z)为两秒。
如所能理解的，在冷致卡嗒声控制方法所作的所有比较都可以
20 以取决于最小值，最大值，量程和临界值的选定值的各种形式实施。 例如，在各种实施例中，"大于"的比较可以实施为"大于或等于"。类 似地，在各种实施例中，"小于"的比较可以实施为"小于或等于"。 在 各种实施例中，"在量程内"的比较可以等效地实施为"小于或等于最 大临界值"和"大于或等于最小临界值"的比较。
25 本领域技术人员现在可以A人前述说明明白本说明书的宽泛教导
可以以各种形式实施，因此，尽管本说明书已经连同其特别示例进 行了介绍，但是本说明书的真正范围不应如此限制，因为在研究了 图式，说明书和以下权利要求后，其它更改对于熟练的专业人员而
言将变得明白。
权利要求
1.一种用于控制混合电动车辆的电机(EM)的控制系统，包括基于周围空气温度选择性启动所述EM的发动机驱动模式的启动模块；和在所述发动机驱动模式期间命令所述EM提供作为发动机速度的函数的发动机驱动扭矩的EM控制模块。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述启动模块基于 因发动机起动的时间选择性启动所述发动机驱动才莫式。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述启动模块基于所述电机的电池的充电状态选择性启动所述发动机驱动模式。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述启动模块基于 其中至少 一个温度参数和车辆参数选择性启动所述发动机驱动模 式。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述车辆参数为发动机速度，歧管绝对压力，踏^M立置和车辆速度。
6. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度参数为发 动机冷却液温度和电池温度。
7. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述EM控制模块调节所述EM被命令的时间以基于预先确定的最小周期和预先确定的最大周期提供发动机驱动扭矩。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述EM控制;f莫块 调节在命令所述EM之间的时间以基于预先确定的最小周期提供发 动才几驱动4丑矩。
9.—种控制混合电动车辆的电机(EM)的方法，包括基于周围空气温度选择性启动发动机驱动模式，以及 在所述发动机驱动模式期间控制所述EM以提供作为发动机速 度的函数的发动机驱动扭矩。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述选择性启动 发动机驱动模式是基于至少一个车辆参数的。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少一个车 辆参数为歧管绝对压力，发动才几速度，车辆速度和加速器踏板位置中的至少一个。
12. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述选择性启动 发动机驱动模式是基于至少一个温度参数的。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述温度参数为 发动机冷却液温度和电池温度中的至少一个。
14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述选择性启动发动机驱动模式是基于所述电机的电池的充电状态的。
15. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括基于 最小的控制周期和最大的控制周期调节所述电机的所述控制。
16. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括基于延迟周期调节在所述电机的控制之间的时间。
17. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述选择性启动 发动机驱动模式是基于因发动才/L起动的时间的。
全文摘要
提供了一种减少冷致卡嗒声的控制系统。该系统包括基于周围空气温度选择性启动该EM的发动机驱动模式的启动模块；在该发动机驱动模式期间命令该EM提供作为发动机速度的函数的发动机驱动扭矩的EM控制模块。
文档编号B60K6/00GK101106352SQ200710127019
公开日2008年1月16日 申请日期2007年6月15日 优先权日2006年6月16日
发明者D·A·豪尔斯佩格, D·J·哈迪拉, F·W·希佩林, G·塔梅, S·A·特尔沃, W·L·阿尔德里奇三世 申请人:通用汽车环球科技运作公司