一种发动机启动控制方法_2

文档序号:8292558阅读:来源:国知局
的范围。
[0049]为了能够解决现有技术中无法对单离合器的并联式混合动力车进行起动机的起动次数优化的问题,在本申请中提供了一种发动机的启动控制方法,如图1所示,包括步骤:
[0050]S21、将电机和离合器的控制指令清零,使所述电机和所述离合器处于不受控状态;
[0051]本申请中发动机的启动控制方法的应用场景为,如图2所示的单离合器并联式混合动力发动机。离合器01结合后,通过电机02的转动,可以驱动发动机03启动。
[0052]在本申请中,发动机的启动方式包括有两种,具体的,既可以是HCU(HybirdControl Unit,混合动力控制器)通过CAN总线发送启动报文来通过起动机来启动发动机,也可以是通过电机来驱动发动机来实现发动机的启动。
[0053]在通过电机来驱动发动机来实现发动机的启动时,首先要将电机和离合器的控制指令清零,以使电机和离合器处于不受控状态,从而可以执行后续的启动发动机的步骤。
[0054]在实际应用中,在在通过电机来驱动发动机来实现发动机的启动之前,一般还需要根据当前车况参数来判断是否应当采用电机拖动发动机的启动,在本申请中的车况参数具体可以包括SOC(state of charge,电池的荷电状态)值、车速和当前档位状态等参数。
[0055]这样,当并联式混合动力车的车钥匙转动到ON的位置后,并联式混合动力车的各控制器上电,HCU开始控制电池管理系统、高压配电箱和电机管理系统,并完成整车系统上高压。接着,HCU就可以根据SOC的当前值、车速、当前档位状态等判断是否应当采用电机拖动发动机的启动方法;其后,就可以将电机和离合器的控制指令清零,以使电机和离合器处于不受控状态,从而可以执行后续的启动发动机的步骤。
[0056]此外,用户也可以通过将并联式混合动力车的车钥匙转动到START的位置,来直接选择通过起动机启动发动机的启动方式。此时,HCU通过CAN总线发送启动指令,ECU判断发动机启动条件,通过起动机来启动发动机。
[0057]S22、发送离合器结合指令,并监测离合器的位置状态;
[0058]在发送离合器结合指令后,需要在离合器结合后再将电机的扭矩传送至发动机,为此,需要监测离合器的位置状态。
[0059]S23、当离合器的位置状态为结合时,将电机的控制模式设为扭矩控制;扭矩控制的扭矩值变化曲线为设定曲线,设定曲线包括消除间隙期和快速增扭期;消除间隙期内的斜率低于预设斜率;消除间隙期为第一预设时间;快速增扭期的斜率大于消除间隙期内的斜率;快速增扭期为第一预设时间达到的时间点至发动机转速到达预设转速的时间点;
[0060]在本申请中,在采用通过电机启动发动机的方式的时候,为了减少发动机启动过程中的机械冲击力,降低动力系统中各部件的磨损,对电机采用了扭矩控制的方式,即,通过将电机的控制模式设置为扭矩控制,将电机的扭矩变化值设置为按照一个预设曲线来变化,预设曲线为一个扭力值根据时间的不同而变化的曲线图,在这个预设曲线中,包括有一个消除间隙期和一个快速增扭器,在这两个时间段内,电机的扭力变化趋势不同,从而适应不同的启动阶段,具体的,在电机启动发动机的初期,即,从电机开始执行启动到第一预设时间这一点时间内,由于动力系统中的各个传动部件间在启动前处于静止状态时,各个传动部件间一般都会存在间隙,如果此时的电机扭矩过大,就会对这些部件造成较大的机械冲击,为此,本申请中,在消除间隙期控制电机扭矩缓速增长,从而减缓各个传动部件间的机械损坏,延长部件的使用寿命。
[0061]同时,本申请中,还设有了快速增扭期,快速增扭期为第一预设时间达到的时间点至发动机转速到达预设转速的时间点;在经过了消除间隙期后,动力系统中的各个传动部件间的间隙应当已经消除,此时为了尽快启动发动机,要快速的提高电机的扭矩,通过将发动机尽快的驱动到预设的转速,来使发动机尽快启动,以提高发动机的启动效率。在实际应用中,预设转速一般可以是300rpm,或是根据发动机的不同按需设置,在此并不做具体的限定。
[0062]由于在消除间隙期控制电机扭矩缓速增长,所以在设定曲线就会体现为在此期间内,预设斜率设定的较低,g卩,曲线为从近似于零开始,缓速上行趋势;消除间隙期的具体时间一般会设置为0.05秒到0.1秒之间,即,第一预设时间可以最短设置为0.05秒,最长设置为0.1秒。在本申请中的预设斜率,可以根据传动系统的不同按需设置,在此并不对预设斜率的具体取值作出具体的限定。
[0063]由于在快速增扭期要尽快的使发动机尽快启动,所以在设定曲线就会体现为在此期间内,曲线的斜率较高,一般都会远远地高于消除间隙期所对应的斜率,即,曲线为快速上行趋势;快速增扭期的结束以发动机到达预设转速为标志。
[0064]进一步的,本申请中的预设曲线中还可以包括扭矩保持期,具体的,在经过了快速增扭期后,发动机已经到达了启动所需的转速,为了防止发动机意外熄火,在本申请,还设有了扭矩保持期,通过保持发动机转速到达预设转速时电机的扭矩值,来稳定并保持发动机的转速,以提高发动机启动的成功率。在本申请中,将扭矩保持期所需的时间称之为第二预设时间,在实际应用中,本领域人员可以根据有限次的试验来对第二预设时间进行设定或是调整,在次并不做具体的限定。
[0065]由于在扭矩保持期需要控制电机扭矩不变,所以在设定曲线上就会体现为在此期间内,曲线的斜率为O,S卩,设定曲线在此期间内为水平线。
[0066]进一步的,本申请中的预设曲线中还可以包括扭矩补偿期,具体的,在经过了扭矩保持期后,为了防止突然降扭造成发动机的振动,本申请通过在扭矩补偿期内对电机进行缓慢降扭的方式,使电机逐渐脱离对发动机的驱动。
[0067]由于在扭矩补偿期需要控制电机扭矩逐渐变小,所以在设定曲线上就会体现为在此期间内,曲线的斜率为负值,即,设定曲线在此期间内为下行曲线。
[0068]S24、当发动机启动成功时,将电机清扭并分离所述离合器。
[0069]在步骤S23中电机驱动发动机后,当发动机启动成功时,一般会反馈发动机启动成功的数据信息,此时,通过将电机清扭并分离离合器,既可以完成通过电机来启动发动机的流程。
[0070]优选的,在实际应用中,本申请还可以包括有自动重启的步骤:
[0071]当发动机到达预设转速后第三预设时间内未反馈启动成功信息时,重复步骤S21至步骤S23。
[0072]由于发动机启动的成功率并不是百分之百,所以即使在发动机正常的情况下也有可能启动失败,为此在本申请中,通过当发动机到达预设转速后第三预设时间内未反馈启动成功信息时重复步骤S21至步骤S23中的启动发动机的流程,来使发动机可以正常启动。即,当在一定的时间内还没有收到发动机启动成功的反馈数据信息,此时可以通过电机再次驱动发动机来进行启动。在实际应用中,第三预设时间也是可以有本领域人员根据具体发动机的具体情况设置和调整,在此并不所具体的限定。
[0073]进一步的,由于发动机的故障所造成的启动失败是无法修正的,所以在本申请还设有第一预设次数,通过记录发动机到达所述预设转速后第三预设时间内未反馈启动成功信息的次数,来判断是否是由于发动机的故障所造成的启动失败,具体的,当发动机到达所述预设转速后第三预设时间内未反馈启动成功信息的次数超过第一预设次数时,生成发动机为故障的信息。在实际应用中,第一预设次数可以设置为二、三或更高的次数,在此也不做具体的限定。
[0074]由于,在生成发动机为故障的信息后,发动机已经多次电机启动失败,此时,如果需要再次启动发动机时,可以采用起动机来启动发动机,以避免电机启动发动机失败。在本申请所述发动机故障包括,发动机处于不符合由电机倒拖起动的情况,例如电机倒拖时,发动机不喷油或者轨压无法建立等情形。
[0075]进一步的,在本申请中,还可以包括步骤:
[0076]当发动机和电机的转速差超过10rpm的状态持续时间超过0.5S时,此时说明离合器的结合出现了偏差,电机的扭矩将无法有效传送至发动机,为此,可以通过重新发送离合器结合指令的方式,使离合器有效结合。
[0077]进一步的,当发动机和电机的转速差超过10rpm的状态持续时间超过0.5S的次数超过第二预设次数时,说明此时离合器发生了故障,无法实现有效结合,那么,此时生成离合器为故障的信息。在实际应用中,第二预设次数可以设置为二、三或更高的次数,在此也不做具体的限定。
[0078]由于,在生成离合器为故障的信息后,说明已经无法通过电机
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