统可进入发动机起动模式并命令离合器使发动机开始旋转/曲轴转动。在步骤408处，所述系统在监控发动机速度是否等于电动机速度时可使发动机和分离离合器持续旋转。在步骤408处，如果发动机速度小于电动机速度，则所述系统可持续命令离合器使发动机持续旋转/曲轴转动。
[0051]分离离合器可持续旋转直至发动机速度等于允许发动机平稳起动的电动机速度。通过使离合器打滑允许分离离合器旋转以增加发动机速度。不存在燃烧扭矩的计算，其原因是在发动机旋转状态期间禁用电火花和燃料，因此离合器扭矩仅是使发动机旋转的扭矩。由于在发动机旋转状态期间发动机不燃烧，因此发动机速度将不超过电动机速度，从而离合器扭矩的方向总是从电动机到发动机。所述系统可忽略检测用于离合器反向命令的扭矩方向以控制发动机超速的需要，其原因是离合器扭矩的方向总是从电动机到发动机。
[0052]例如，在离合器锁止之前允许发动机燃烧的情况下，发动机速度很可能超过电动机速度，这导致了离合器扭矩方向改变。然而，因为信号中的噪音和由发动机燃烧导致的其它动态效应，所以实际检测超速较为困难。所述系统还可通过监控实际离合器压力和理解其它离合器设计特点而考虑分离离合器的量值，所述其它离合器设计特点包括但不限于估计来自命令压力的压力。
[0053]所述系统可接收分离离合器命令压力和/或测量压力。所述系统可将离合器压力转换为离合器扭矩并将扭矩传递到电动机。可基于使用发动机摩擦和加速度(如上所述)的离合器扭矩计算而确定离合器压力。当确定命令压力时，离合器压力还可考虑离合器设计的特点。
[0054]在发动机起动期间，如果发动机应用加注燃料和触发电火花而导致燃烧，则可能难以估计施加到发动机的离合器扭矩。所述系统可在离合器旋转期间请求排除加注燃料和触发电火花，以允许改进的离合器扭矩估计同时没有来自发动机燃烧的噪音。
[0055]在步骤410处，如果发动机速度等于电动机速度，则所述系统可命令分离离合器锁止到发动机。在步骤412处，一旦分离离合器锁止到发动机，则所述系统可命令发动机加注燃料和触发电火花以开始燃烧。
[0056]图5是示出使用混合动力传动系统中的离合器以起动发动机的图表。所述系统可通过请求离合器扭矩而命令分离离合器旋转，所述离合器扭矩基于从已建立的发动机摩擦、泵损失和发动机加速度估计的扭矩。所述系统可使用离合器压力来命令分离离合器的扭矩，以在发动机曲轴转动期间允许打滑。由于发动机不产生燃烧扭矩(由于不要求加注燃料和电火花触发)，所以扭矩方向总是从电动机到发动机，这避免了使用测量的速度来确定扭矩方向。由于如果允许燃烧则燃烧扭矩可能难以准确估计，所以所述系统命令在离合器打滑期间延迟发动机燃烧。
[0057]车辆计算系统可具有彼此通信的一个或更多个控制器，以在混合动力传动系统的操作期间传递并接收车辆系统数据。所述系统可识别发动机起动请求502为关闭，因此发动机模式504禁用，离合器命令506打开。在关闭的发动机状态502期间，所述系统可请求没有来自离合器的扭矩514，同时车辆可处于电动模式，所述电动模式基于驾驶员需求扭矩522而使电动机扭矩512将动力提供给动力传动系统。
[0058]车辆计算系统可基于一个或更多个因素确定请求发动机起动。所述一个或更多个因素可包括但不限于请求来自发动机的动力的一个或更多个系统/子系统、驾驶员需求扭矩和/或电池荷电状态。一旦通过混合动力传动系统接收到发动机请求502打开，则发动机模式504可进入包括离合器命令506以开始曲轴转动的起动序列。
[0059]混合动力传动系统可在发动机曲轴转动524期间通过请求发动机燃料命令508关闭而禁用发动机燃烧。所述一个或更多个控制器可在允许动力传动系统保持驾驶员需求扭矩522的同时计算发动机曲轴转动所需要的估计的离合器扭矩。如所述图表所示，电动机扭矩512可增加，以考虑在起动事件524期间驱动离合器506以使发动机曲轴转动所需要的估计的扭矩。所述图表示出了通过将电动机扭矩512传递到离合器扭矩514而产生的额外的扭矩。在发动机起动524期间，电动机速度518可保持不变，同时在曲轴转动事件期间发动机速度520增加。
[0060]所述系统在发动机曲轴转动期间允许离合器打滑，以允许发动机速度520平稳增加。所述系统允许计算离合器扭矩，以允许发动机速度520的最小超速，这是因为命令发动机关闭燃料减少了动力传动系统产生的噪音的量。
[0061]所述系统持续监控电动机速度518和发动机速度520，一旦发动机速度520等于电动机速度518，则所述系统则可命令离合器506锁止到发动机。在图表上示出了一旦发动机速度518等于电动机速度520时的离合器锁止事件526。在离合器锁止事件526期间，在发动机燃料命令508关闭的同时仍基于发动机摩擦/阻力、泵损失和/或附件扭矩来计算离合器扭矩514。
[0062]所述系统可请求发动机燃料命令508打开而允许发动机开始燃烧，以将动力提供给动力传动系统。在发动机燃烧阶段528，所述系统对发动机启用加注燃料和电火花触发，以允许发动机扭矩增加以及离合器扭矩514改变方向(其原因是发动机产生动力)。随着发动机开始将动力提供给动力传动系统，电动机扭矩可减少。混合动力传动系统中的电动机扭矩和发动机扭矩的结合可传递通过一个或更多个车辆控制模块请求和/或计算的驾驶员需求扭矩522。
[0063]尽管上文描述了示例性实施例，但是并非意味着这些实施例描述了本发明的所有可能形式。更确切地说，说明书中所使用的词语是描述性的词语，而非限制性的词语，并且应该理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。另外，可组合各种实现的实施例的特征以形成本发明的进一步的实施例。
【主权项】
1.一种车辆，包括: 发动机，包括曲轴； 变速器，具有输入； 电机，机械地结合到所述输入； 离合器，被构造为机械地结合电机和曲轴； 至少一个控制器，被配置为响应于发动机起动条件和随后的离合器部分接合，基于驾驶员需求扭矩和通过离合器的压力改变引起的曲轴速度改变而输出电机的扭矩命令，以在发动机燃料喷射之前将曲轴速度增加到所述输入的速度。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述至少一个控制器还被配置为进一步基于曲轴速度和与发动机关联的温度而输出电机的扭矩命令。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述至少一个控制器还被配置为响应于曲轴速度约等于所述输入的速度，锁止离合器。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述至少一个控制器还被配置为在离合器锁止之后开始发动机的燃料喷射。
5.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述至少一个控制器还被配置为在离合器锁止之后开始发动机的电火花触发。
【专利摘要】本发明涉及一种混合动力车辆发动机起动。该车辆包括：发动机，具有曲轴；变速器，具有输入；电机，机械地结合到变速器的输入。所述车辆还包括被构造为机械地结合电机和发动机曲轴的离合器以及至少一个控制器。响应于发动机起动条件和随后的离合器部分接合，所述至少一个控制器输出电机的扭矩命令，以在命令发动机的燃料喷射之前将曲轴速度增加到电机速度。扭矩命令基于驾驶员需求扭矩和由离合器的压力改变所引起的曲轴速度改变。
【IPC分类】B60W10-06, B60W10-10, B60W10-08, B60W10-02, B60W20-00
【公开号】CN104554231
【申请号】CN201410545475
【发明人】王小勇, 梁伟, 罗吉特·乔赫里, 马克·斯蒂芬·耶马扎基, 邝明朗, 瑞恩·亚伯拉罕·麦吉
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月15日
【公告号】DE102014220894A1, US20150112523