用于起动混合动力系的发动机的方法

文档序号:3934749阅读:146来源:国知局
专利名称:用于起动混合动力系的发动机的方法
技术领域
本发明涉及一种用于起动混合动力系中的内燃发动机的方法。
背景技术
机动车辆包括可操作以推进车辆并为车载车辆电子装置供能的动力系。动力系或传动系通常包括通过多速动力变速器为最终驱动系统供能的发动机。许多车辆由往复活塞式内燃发动机(ICE)来提供动力。混合车辆利用多个替代的动力源来推进车辆,从而使对发动机提供动力的依赖最小化。例如,混合电动车辆(HEV)结合电能和化学能,并将它们转换为机械动力,以推进车辆,并为车辆系统提供动力。HEV通常采用一个或多个电机器(马达/发电机),这些电机器单独地或者与内燃发动机协作来推进车辆。电机器将动能转换为可以在能量存储装置中存储的电能。然后,来自能量存储装置的电能可以转换回至动能,以推进车辆。电动车辆还包括用于推进车辆的一个或多个电机器和能量存储装置。

发明内容
提供了一种操作混合动力系的方法。所述动力系包括电池、以发动机速度运行的发动机以及以第一机器扭矩和第一机器速度运行的第一电机器。所述方法包括指令以大约零发动机速度运行的发动机的发动机起动。所述方法包括指令暂存阶段,包括以所述第一机器扭矩加速所述第一电机器,使得所述第一电机器开始旋转。所述第一机器速度将幅值从零增大至非零。在所述暂存阶段期间,发动机速度保持在大约零。储存旋转的第一电机器的机械能。所述方法包括指令传递阶段,包括指令所述第一机器扭矩的幅值增大和使所述第一电机器减速,使得所述第一机器速度朝零移动。将所述第一电机器的储存的机械能传递到所述发动机,从而使所述发动机速度增加到大于零。增加所述发动机速度起动所述发动机。所述方法可以包括在所述传递阶段期间通过为所述电池充电和使所述电池放电中之一来平衡所述混合动力系的功率输出。根据结合附图,从对用于实施本发明的最佳方式和其它实施例的以下详细描述, 如在权利要求书中指出的本发明的以上特征和优点及其它特征和优点更加明显。本发明还提供如下方案
1、一种操作混合动力系的方法,所述混合动力系具有电池、被构造为以发动机速度运行的发动机以及被构造为以第一机器扭矩和第一机器速度运行的第一电机器,所述方法包括
指令发动机起动,其中,所述发动机速度为大约零; 指令暂存阶段,所述暂存阶段包括
以所述第一机器扭矩加速所述第一电机器,使得所述第一电机器开始旋转,并且所述第一机器速度从零变为非零,
使所述发动机速度保持在大约零,以及储存旋转的第一电机器的机械能;以及指令传递阶段,所述传递阶段包括 指令所述第一机器扭矩的幅值增大, 使所述第一电机器减速,使得所述第一机器速度趋于零,以及将所述第一电机器的储存的机械能传递到所述发动机,从而使所述发动机速度增加到大于零,其中,增加所述发动机速度起动所述发动机。2、根据方案1所述的方法,其特征在于,其还包括在所述传递阶段期间通过为所述电池充电和使所述电池放电中之一来平衡所述混合动力系的功率输出。3、根据方案2所述的方法,其特征在于,所述混合动力系还包括第二电机器,所述第二电机器被构造为以第二机器扭矩和第二机器速度操作,并且还包括
其中,所述暂存阶段还包括
以所述第二机器扭矩来加速所述第二电机器,使得所述第二电机器开始旋转,并且所述第二机器速度从零变为非零,以及
储存旋转的第二电机器的机械能;以及其中,所述传递阶段还包括 指令所述第二机器扭矩的幅值增大,
使所述第二电机器减速,使得所述第二机器速度朝零移动,以及将所述第二电机器的储存的机械能传递到所述发动机。4、根据方案3所述的方法,其特征在于,所述混合动力系包括至少两个扭矩传递机构,并且还包括
在所述暂存阶段之前,在第一接合状态中设置所述至少两个扭矩传递机构; 在所述暂存阶段期间保持所述第一接合状态;以及在所述传递阶段期间保持所述第一接合状态。5、根据方案4所述的方法,其特征在于,加速所述第一电机器包括在所述传递阶段期间使所述第一电机器沿与所述发动机的旋转方向相反的方向旋转。6、根据方案5所述的方法,其特征在于,所述混合动力系被构造为具有至少三个自由的速度。7、一种起动混合动力系中的内燃发动机的方法,所述混合动力系具有电池、被构造为以发动机速度运行的发动机、被构造为以第一机器扭矩和第一机器速度运行的第一电机器以及被构造为以第一滑动速度运行的第一扭矩传递机构,所述方法包括
指令发动机起动,其中,所述发动机速度为大约零; 指令暂存阶段,所述暂存阶段包括
以所述第一机器扭矩加速所述第一电机器,使得所述第一电机器开始旋转,并且所述第一机器速度从零速度变为非零速度, 使所述发动机速度保持在大约零,
加速所述第一扭矩传递机构的所述第一滑动速度,使得所述第一滑动速度从零速度移到非零速度,以及储存旋转的第一电机器的机械能;以及指令传递阶段,所述传递阶段包括 指令所述第一机器扭矩的幅值增大, 使所述第一电机器减速,使得所述第一机器速度朝零移动, 使所述第一扭矩传递机构减速,使得所述第一滑动速度移向零速度,以及将所述第一电机器的储存的机械能传递到所述发动机,从而使所述发动机速度增加到大于零,其中,增加所述发动机速度起动所述发动机。8、根据方案7所述的方法,其特征在于,使所述第一扭矩传递机构的所述第一滑动速度减速包括使所述第一扭矩传递机构接合。9、根据方案7所述的方法,其特征在于,使所述第一扭矩传递机构的所述第一滑动速度减速不包括使所述第一扭矩传递机构接合,并且其中,使所述第一扭矩传递机构的所述第一滑动速度减速受来自所述第一电机器的扭矩控制。10、根据方案9所述的方法,其特征在于,所述混合动力系还包括第二电机器,所述第二电机器被构造为以第二机器扭矩和第二机器速度运行,并且还包括
其中,所述暂存阶段还包括
以所述第二机器扭矩加速所述第二电机器,使得所述第二电机器开始旋转,并且所述第二机器速度从零变为非零,以及
储存旋转的第二电机器的机械能;以及其中,所述传递阶段还包括 指令所述第二机器扭矩的幅值增大,
使所述第二电机器减速,使得所述第二机器速度朝零移动,以及将所述第二电机器的储存的机械能传递到所述发动机。11、根据方案10所述的方法,其特征在于,使所述第一扭矩传递机构的所述第一滑动速度减速受来自所述第一电机器和所述第二电机器的扭矩控制。12、一种起动混合动力系中的内燃发动机的方法,所述混合动力系具有电池、被构造为以发动机速度运行的发动机以及被构造为以第一机器速度运行的第一电机器,所述方法包括
指令发动机起动,其中,所述发动机速度为大约零;
使所述第一电机器旋转,使得所述第一机器速度从零变为非零,并产生机械能; 将所述发动机速度保持在大约零;以及
使所述第一电机器的旋转停止,使得通过将所述第一电机器的所述机械能传递到所述发动机来使所述发动机速度增加到大于零,所述第一机器速度朝零移动,其中,增加所述发动机速度起动所述发动机。13、根据方案12所述的方法,其特征在于,其还包括通过为所述电池充电和使所述电池放电中之一来平衡所述混合动力系的功率输出,同时将所述机械能从所述第一电机器传递到所述发动机。


图1是具有两个电机器和一个行星齿轮组的示例性混合车辆动力系的示意性杠
6杆图示;
图2是具有两个电机器和两个行星齿轮组的示例性混合车辆动力系的示意性杠杆图
示;
图3是具有两个电机器和三个行星齿轮组的示例性混合车辆动力系的示意性杠杆图
示;
图4A是在示例性发动机起动过程期间在图3中示出的混合动力系的扭矩的示意性曲线图4B是在示例性发动机起动过程期间在图3中示出的混合动力系的速度的示意性曲线图4C是在示例性发动机起动过程期间在图3中示出的混合动力系的功率的示意性曲线图;以及
图5是用于起动混合动力系的发动机的方法或算法的示意性流程图。
具体实施例方式参照附图,其中相同的附图在若干幅附图中对应于相同的或类似的组件,在图1 中示出了总体示为110的示例性车辆动力系统的杠杆图示。动力系110包括内燃发动机 112,后者选择性地驱动连接到混合动力变速器114。变速器114可以是多模式电动可变变速器,并且与最终驱动系统116动力流连通。杠杆图是诸如自动变速器的机械装置的组件的示意性表达。每个单独的杠杆表示行星齿轮组,其中,行星齿轮的三个基本机械组件分别由节点表示。因此,单个杠杆包括三个节点一个用于太阳齿轮构件,一个用于行星齿轮架构件,一个用于环形齿轮构件。每个杠杆的节点之间的相对长度可以用于表示每个各自的齿轮组的环形齿轮-太阳齿轮比。继而这些杠杆比用于改变变速器的齿轮比,以实现适当的比值和比值递进。各个行星齿轮组的节点和变速器的其它组件(例如马达/发电机)之间的机械连接或互连由细水平线示出。扭矩传递机构或扭矩传递装置例如离合器和制动器示为交错指状物。如果该机构是制动器,则指状物中的其中一组固接。尽管参考汽车应用详细描述了本发明,但是本领域技术人员应当认识到本发明的更广阔的适用性。本领域普通技术人员将认识到,诸如“高于”、“低于”、“向上”、“向下”等之类的术语用于描述附图,并不表示对如由所附权利要求限定的本发明的范围构成限制。变速器114被设计为经由输入构件118从发动机112接收其驱动动力的一部分。 变速器输入构件118可以是发动机输出轴(也称作为曲轴)。输入构件118将动力传递到变速器114,变速器114通过输出轴120将动力和扭矩分配给最终驱动系统116,以推进车辆 (未示出)。电池122作为动力系110的能量存储装置,并且可以是化学电池、电池组或本领域普通技术人员可认识到的其它能量存储装置。在本文描述的示例性实施例中,其中混合动力系110用作为陆地车辆,变速器输出轴120操作地连接到最终驱动系统116 (或传动系统)。最终驱动系统116可以包括前差速器或后差速器,或者其它扭矩传递机构,从而通过相应的车轴或半轴(未示出)将扭矩输出提供给一个或多个车轮。车轮可以是采用它们的车辆的前轮或后轮,或者它们可以是履带式车辆的驱动齿轮。本领域普通技术人员将认识到,在不改变要求保护的本发明的范围的情况下,最终驱动系统116可以包括任何已知的构造,包括前轮驱动(FWD)、后轮驱动 (RWD )、四轮驱动(4WD )或全轮驱动(AWD )。动力系110使用至少一个差动齿轮布置,例如周转行星齿轮组、第一行星齿轮组 124 (Pl)0 Pl包括第一齿轮构件、第二齿轮构件和第三齿轮构件。第一行星齿轮组124 (Pl)具有三个齿轮构件第一齿轮构件130、第二齿轮构件 132和第三齿轮构件134。在图1所示的构造中,第一齿轮构件130是环形齿轮,并围绕作为太阳齿轮的第三齿轮构件134。第二齿轮构件132是行星架构件。多个小齿轮可旋转地安装在行星架即第二齿轮构件132上。每个小齿轮与环形齿轮即第一齿轮构件130和太阳齿轮即第三齿轮构件134啮合地接合。第一齿轮构件130、第二齿轮构件132和第三齿轮构件134中的每个可以是齿轮构件-环形齿轮、太阳齿轮或行星架中的任一种,这是本领域普通技术人员将认识到的。Pl的第一齿轮构件、第二齿轮构件和第三齿轮构件可以在附图中以任何顺序被标识为“第一”至“第三”(例如,从上至下、从下至上)。在图1所示的变速器114的构造中,Pl是简单的行星齿轮组。然而,可以是单小齿轮的(简单的)架组件或者双小齿轮的(复合的)架组件。具有长的小齿轮的实施例也是可以的。这里可互换地被称作马达A的第一马达/发电机或第一电机器156设置在发动机 112和Pl的第一齿轮构件130之间。第一电机器156是能够将动能转换为电能和能够将电能转换为动能的电机器。Pl的第三齿轮构件134连续地连接到在这里可互换地被称作马达 B的第二马达/发电机或第二电机器158。变速器114包括三种扭矩传递机构。在图1示出的示例性实施例中,扭矩传递机构是摩擦离合器。然而,可以采用其它的常规离合器构造,例如爪形离合器、摇杆离合器或本领域普通技术人员可认识到的其它离合器。离合器可以是液压致动的,从泵(未示出)接收加压的液压流体。作为制动器的扭矩传递机构可以选择性地连接到动力系110的静态元件,例如变速器114的变速器壳体160。可互换地称作离合器Cl的第一扭矩传递机构170选择性地将第一齿轮构件130 与在图1中由变速器壳体160表示的静态元件连接。第一齿轮构件130还通过可互换地称作离合器C2的第二扭矩传递机构172的选择性接合选择性地可连接到第一电机器156。可互换地称作离合器C3的第三扭矩传递机构174选择性地将第一电机器156连接到发动机 112。控制器180与动力系110的一些或全部元件通信,并对动力系110进行控制。控制器180具有分布式控制器架构,其可以是基于微处理器的电子控制单元(ECU)。控制器 180包括具有适当量的可编程内存的存储介质,并能够存储和执行一种或多种算法,以实现动力系110的控制。控制器180可以包括彼此通信且与动力系110通信的多个控制模块或组件。控制器180还可以被构造为执行除了这里描述的算法或任务之外的算法或任务。发动机112、第一电机器156和第二电机器158可以单独地运行,或者与第一行星齿轮组(Pl)和选择性地可接合的扭矩传递机构(即,离合器C1-C3) —起运动,以使变速器输出轴120旋转。发动机112需要活塞在循环的点火阶段之前运动。这意味着发动机112在其自身可以提供功率之前通过外力设为处于运动(旋转)。可以以多种方式来实现起动发动机112。如果动力系110包括起动机马达(未示出)以及起动、照明和点火(SLI)电池,则可以使用起动机马达(由SLI电池提供功率)来使发动机112旋转至起动速度。这里可以将这种类型的起动称作SLI起动。在附图示出的混合动力系110中,第一电机器156可以用于使发动机112旋转,同时使离合器C3接合。因此,来自电池122的功率可以用于通过施加足够的扭矩快速地使第一电机器156和发动机112加速。这里可称作立即起动的此类起动需要来自电池122的相对高的功率流,如同SLI起动那样。动力系110可以被构造为使得电池122具有功率限制, 如果超出该功率限制,则控制器180将不允许来自电池122的功率流。起动内燃发动机112的另一方法使用第一电机器156和/或第二电机器158,但是以需要来自电池122的相对少的功率的方式来实现此目的。这种起动可以称作惯性起动, 并且可在控制器180确定出条件有利于惯性起动时来执行。惯性起动可以用作为动力系 110的唯一起动方法,或者作为SLI起动、立即起动或这两者的可用的替代方式。 发动机112可以描述为以发动机速度运行,并且第一电机器156可以描述为以第一机器扭矩和第一机器速度运行。任何特定的扭矩传递机构(离合器Cl、C2或C3)可以描述为以第一滑动速度运行。滑动速度是跨过扭矩传递机构的两个选择性地可连接的元件的相对旋转,使得完全接合的离合器具有零滑动速度。离合器同步通常指使各离合器的滑动速度变为零或接近于零。当接收到指令以起动发动机112时,由于发动机摩擦和气缸内的真空,所以发动机速度为大约零。控制器180指令惯性起动的暂存阶段(spooling phase)。暂存阶段包括使用比执行立即起动所将最初需要的扭矩量更少的扭矩量(第一机器扭矩)来加速第一电机器156或第二电机器158。对于第一电机器156,第一机器扭矩(TA)与角加速度有关,由下式表示TA = IA ^NAdot ;其中,IA是第一电机器156的惯性矩,而NAdot是第一电机器 156的旋转加速度。本领域普通技术人员将认识到,这个式子或这里表达的其它式子可以以类似的方式应用于任一电机器。惯性起动可以包括单独地通过以第二机器扭矩和第二机器速度运行的第二电机器158或者与第一电机器156组合使用来产生和存储能量。在这个示例中,第一机器扭矩的应用使得第二电机器158开始旋转,并使得第二电机器158的速度从大约零速度变为非
零速度。根据旋转的方向,速度变化可以认为是增加(至正速度)或减小(至负速度),但是旋转速度的幅值总是增大。在这个示例中,离合器C3可以被锁定(零滑动速度),使得第一电机器156也是静止的(零第一机器速度,NA)。因为最终驱动系统116的输出速度为零或接近于零,所以随着第二电机器158的速度增加,离合器C2和Cl的滑动速度也增加。随着旋转的第二电机器158获得速度,其将来自电池122的电能转换为机械能。机械能储存在旋转的第二电机器158中,第二电机器158的作用类似于飞轮或机械电池(储能器)。第二电机器158的机械能或动能(KE)可以用下式表示KE = * IB *NB2 ;其中,IB 是第二电机器158的惯性矩,而NB是第二电机器158的旋转速度。在暂存阶段期间,控制器180保持发动机速度为大约零。在储存了第二电机器158 的足够的机械能之后,控制器180指令传递阶段。在传递阶段期间,将来自暂存阶段的储存的机械能传递到发动机112,从而克服内部的发动机摩擦,并使发动机112旋转。
通过机械传递或电传递可以传递在暂存期间储存在第二电机器158中的能量,以起动发动机112。为了撤回第二电机器158的储存能量,控制器180指令第二电机器158减
速,使得第二机器速度趋于零。如果以机械方式将能量传递到发动机112,则控制器开始使离合器C2接合,使得 C2的滑动速度趋于零速度。离合器C2通过填充离合器气缸以在驱动地连接到第一电机器 156的离合器板和驱动地连接到第一齿轮构件130的板之间施加压力来接合。离合器C2的接合或更可能是逐步接合使得第二电机器158的储存的旋转机械能通过第一电机器156和离合器C3传递到发动机112,使得发动机112开始旋转。随着发动机112将发动机速度增加到起动速度,发动机112最终起动。在惯性起动的暂存和传递阶段期间,因为车辆和最终驱动系统116不运动,所以动力系110的输出速度可以保持为零或接近于零。输出速度可以通过车辆的质量以及动力系110和最终驱动系统116内的摩擦而保持为零,或者可以通过停车制动器(未示出)、制转杆或本领域普通技术人员可认识到的类似装置而保持为零。然而,如果输出速度为非零(如果例如车辆正在旋转),则可以仍然对动力系110执行惯性起动。在极端冷的时段期间,电池122的功率会变得受到限制,从而电池122不能提供大功率。另外,发动机112可以在冷时比在热时具有显著更高的摩擦。在使用第一电机器156 或第二电机器158来执行发动机112的立即起动所需的功率相对高的时段期间,惯性起动允许动力系110来起动发动机112,但是从电池122可获得的功率相对低。传递阶段还可以包括将第二电机器158的储存能量以电方式传递到发动机112。 在低扭矩和低功率下加速第二电机器158并且储存了旋转的第二电机器158的机械能之后,控制器180通过从旋转的第二电机器158的储存的机械能产生电能来指令第二马达速度减小。然后,通过减慢第二电机器158所产生的功率被传递到第一电机器156,转换回机械能,并用于充分地增加发动机速度以起动发动机112。根据在第二电机器158中储存的机械能的量,来自电池122的附加功率可以传递到第一电机器156,从而有助于起动发动机 112。同样,如果在第二电机器158中储存有多余的机械能,则该多余的能量可以储存在电池122中而不是传递到第一电机器156。与通过离合器C2的滑动接合而机械地传递相比, 以电方式将储存在第二电机器158中的机械能传递到发动机112不需要离合器C1-C3中的任何一者的接合,因此,没有在其中一个离合器的接合期间产生热能量。现在参照图2并继续参照图1,示出的是总体标识为210的示例性车辆动力系统的杠杆图示。动力系210包括内燃发动机212,后者选择性地驱动地连接到混合动力变速器 214。变速器214可以是多模式电动可变变速器,并且与最终驱动系统216动力流连通。变速器214被设计为经由输入构件218从发动机212接收其驱动动力的一部分。 变速器输入构件218将动力传递到变速器214,变速器214通过输出轴220将动力和扭矩分配给最终驱动系统216,以推进车辆(未示出)。发动机212可以是众多形式的石油燃料原动机中的任何一种,例如往复活塞式内燃发动机,其包括火花点火式汽油发动机和压缩点火式柴油发动机。电池222作为动力系210的能量存储装置,并且可以是化学电池、电池组或本领域普通技术人员可认识到的其它能量存储装置。混合动力变速器214使用一种或多种差动齿轮布置,例如周转行星齿轮组。在图2中示出的构造使用第一行星齿轮组224 (Pl)和第二行星齿轮组226 (P2)。第一行星齿轮组2M和第二行星齿轮组2 均包括第一齿轮构件、第二齿轮构件和第三齿轮构件。参照第一行星齿轮组224 (Pl)和第二行星齿轮组226 (P2),这些组可以在附图中以任何顺序(例如,从左到右、从右到左等)被表示为“第一”至“第二”。同样,在本说明书中且在权利要求书中,第一行星齿轮组2M和第二行星齿轮组2 的第一齿轮构件、第二齿轮构件和第三齿轮构件可以在附图中以任何顺序(例如,从上至下、从下至上)被标识为“第一”至“第二”。第一行星齿轮组2M是复合式行星齿轮组,并具有三个齿轮构件第一齿轮构件 230、第二齿轮构件232和第三齿轮构件234。在图2示出的构造中,第一齿轮构件230是行星架构件。第二齿轮构件232是环形齿轮,并围绕作为太阳齿轮的第三齿轮构件234。多个小齿轮可旋转地安装在行星架即第二齿轮构件232上。然而,第一齿轮构件230、第二齿轮构件232和第三齿轮构件234中的每个可以是齿轮元件-环形齿轮、太阳齿轮或行星架中的任一种,这是本领域普通技术人员将认识到的。第二行星齿轮组2 是简单的行星齿轮组,并包括三个齿轮构件第一齿轮构件 M0、第二齿轮构件242和第三齿轮构件对4。在图2示出的构造中,第二行星齿轮组226的第一齿轮构件对0、第二齿轮构件242和第三齿轮构件M4的布置类似于第一行星齿轮组 224的齿轮构件的布置。P2的第二齿轮构件对2 (环形齿轮)连续地连接到变速器输出轴 220。上面描述的每个行星架构件可以是单小齿轮的(简单的)架组件或者双小齿轮的 (复合的)架组件。具有长的小齿轮的实施例也是可以的。第一行星齿轮组224的第三齿轮构件234通过中心轴236结合到(即,连续地连接到)第二行星齿轮组226的第三齿轮构件 2440这样,这两个齿轮构件234和244刚性地附接,从而共同旋转。第一行星齿轮组224的第一齿轮构件230连续地连接到第一马达/发电机或第一电机器256。这里互换地称作马达A的第一电机器256能够将动能转换为电能,并能够将电能转换为动能。第二行星齿轮组226的第三齿轮构件244连续地连接到这里可互换地称作马达B的第二马达/发电机或第二电机器258。变速器214包括四种扭矩传递机构。在图2示出的示例性实施例中,扭矩传递机构是摩擦离合器。然而,可以采用其它的常规离合器构造,例如爪形离合器、摇杆离合器或本领域普通技术人员可认识到的其它离合器。离合器可以是液压致动的,从泵(未示出)接收加压的液压流体。作为制动器的扭矩传递机构可以选择性地连接到动力系210的静态元件,例如变速器214的变速器壳体沈0。可互换地称作离合器Cl的第一扭矩传递机构270选择性地将第二行星齿轮组226 的第一齿轮构件240与在图2中由变速器壳体260表示的静态元件连接。第二行星齿轮组 226的第一齿轮构件240通过可互换地称作离合器C2的第二扭矩传递机构272的选择性接合选择性地可连接到第一行星齿轮组224的第一齿轮构件230。可互换地称作离合器C3的第三扭矩传递机构274将第二行星齿轮组226的第三齿轮构件244选择性地连接到变速器壳体沈0。第二行星齿轮组226的第三齿轮构件244 和第二电机器258通过可互换地称作离合器C4的第四扭矩传递机构276的选择性接合选择性地可连接到第一行星齿轮组224的第二齿轮构件232。变速器214的旋转组件可以围绕中间的中心轴236或另一轴线同轴地定向。第一
11电机器256或第二电机器258可以采用环形构造,从而允许一者或两者大体围绕第一行星齿轮组2M和第二行星齿轮组226。第一电机器256和第二电机器258进一步构造为选择性地操作为马达和发电机。例如,第一电机器256和第二电机器258两者能够将电能转换为机械能(例如,在车辆推进期间),并且还能够将机械能转换为电能(例如,在再生制动期间或者在来自发动机212的过量功率供给的时段期间)。控制器280与动力系210的一些元件或全部元件通信。控制器280具有分布式控制器架构,其可以是基于微处理器的电子控制单元(ECU)。控制器280包括具有适当量的可编程内存的存储介质,并能够存储和执行一种或多种算法,以实现动力系210的控制。控制器280可以包括彼此通信且与动力系210通信的多个控制模块或组件。控制器280还可以被构造为执行除了这里描述的算法或任务之外的算法或任务。发动机212的立即起动可以通过动力系210如下执行例如通过锁定离合器C3并向第一电机器256施加足够的扭矩,以使发动机212旋转并起动。动力系210还可以被构造为用于SLI起动。发动机212还可以使用第一电机器256和第二电机器258以惯性起动来起动。动力系210被构造为实现惯性起动,而没有在惯性起动期间使任何离合器(C1-C4)接合或脱离,从而在传递阶段期间实现能量的传递。动力系210的示例性惯性起动以暂存阶段开始。在暂存阶段期间,低扭矩被施加到第一电机器256,以加速第一电机器256的旋转速度。类似地,低扭矩被施加到第二电机器258,以加速第二电机器258的旋转速度。然而,扭矩以相反的方向施加到第一电机器256 和第二电机器258,第一电机器256与第二电机器258以相反的方向旋转。在暂存阶段期间不需要应用离合器C1-C4。因此,动力系210不需要使辅助泵(未示出)运行来实现离合器的液压接合。随着第二电机器258开始旋转并储存机械能,离合器 Cl的滑动速度成比例地增加。该示例假设输出速度是固定的,但可能并非如此。在暂存阶段期间,发动机212的摩擦作用类似于第一行星齿轮组224的锁定的或静态的元件。在第一电机器256和第二电机器258达到足够的速度以具有储存的足够机械能来起动发动机212之后,惯性起动的传递阶段开始。当暂存阶段完成时,到第一电机器 256和第二电机器258的扭矩减小至接近于零,因为需要较少的且最终不需要额外扭矩来进一步使马达加速。传递阶段增大了施加到第一电机器256和第二电机器258的扭矩的幅值。此外, 传递阶段使第一电机器256和第二电机器258中的至少一个减速,使得第一机器速度和第二机器速度中的至少一个趋于零。第一电机器256和第二电机器258两者的速度可以趋于零。通过改变施加到第一电机器256和第二电机器258的扭矩,控制器280改变施加到发动机212的扭矩。当第一电机器256和第二电机器258中的至少一个减速时,该马达的储存的机械能传递到发动机212,并且发动机速度开始增加。例如,提供足够的扭矩使第二电机器258趋于零速度允许第一电机器256使第一行星齿轮组2M旋转,犹如第三齿轮构件234是固定的。与对图1的动力系110执行的机械惯性起动(在传递阶段期间(或者在传递阶段之前)需要离合器C2接合)相比,控制第一电机器256和第二电机器258的扭矩允许在没有接合所述离合器中的一个的接合情况下将能量传递到发动机212,。动力系210的全部离合器C1-C4在惯性起动的整个持续期间保持其相同的接合状态。如这里使用的,动力系210 的接合状态统指离合器C1-C4中的每个离合器的接合和脱离。在惯性起动开始时,离合器 C1-C4中的每个离合器脱离。同样,在惯性状态完成时,离合器C1-C4中的每个离合器保持脱离。随着发动机速度增大足以起动发动机212,离合器Cl的滑动速度还会趋于零。使滑动速度趋于零来使离合器Cl准备用于同步接合,这可以使动力系210 (具有起动的发动机212)快速地进入电动可变变速器(EVT)模式,并发动车辆(这会是起动发动机212的目的)。现在参照图3并继续参照图1-2,示出的是总体标识为动力系310的示例性车辆动力系统的杠杆图示。动力系310包括内燃发动机312,后者选择性地驱动地连接到混合动力变速器314。变速器314可以是多模式电动可变变速器,并且与最终驱动系统316动力流连通。变速器314被设计为经由输入构件318从发动机312接收其驱动动力的一部分。 变速器输入构件318可以是发动机输出轴(也称作为曲轴)。输入构件318将动力和扭矩传递到变速器314,变速器314通过输出轴320将动力和扭矩分配给最终驱动系统316,以推进车辆(未示出)。发动机312可以是众多形式的石油燃料原动机中的任何一种,例如往复活塞式内燃发动机,其包括火花点火式汽油发动机和压缩点火式柴油发动机。电池322作为动力系310的能量存储装置,并且可以是化学电池、电池组或本领域普通技术人员可认识到的其它能量存储装置。混合动力变速器314使用一种或多种差动齿轮布置,例如周转行星齿轮组第一行星齿轮组324 (P1)、第二行星齿轮组326 (P2)和第三行星齿轮组328 (P3)。第一行星齿轮组324、第二行星齿轮组3 和第三行星齿轮组3 均包括第一齿轮构件、第二齿轮构件和第三齿轮构件。参照第一行星齿轮组324 (Pl)和第二行星齿轮组326 (P2)和第三行星齿轮组328 (P3),这些组可以在附图中以任何顺序(例如,从左到右、从右到左等)被表示为“第一”至“第三”。同样,在本说明书中且在权利要求书中,第一行星齿轮组324、第二行星齿轮组3 和第三行星齿轮组328的第一齿轮构件、第二齿轮构件和第三齿轮构件可以在附图中以任何顺序(例如,从上至下、从下至上)被标识为“第一”至“第三”。第一行星齿轮组3M具有三个齿轮构件第一齿轮构件330、第二齿轮构件332和第三齿轮构件334。在图3示出的构造中,第一齿轮构件330是环形齿轮,并围绕作为太阳齿轮的第三齿轮构件334。第二齿轮构件332是行星架构件。多个小齿轮可旋转地安装在行星架即第二齿轮构件332上。每个小齿轮与环形齿轮即第一齿轮构件330和太阳齿轮即第三齿轮构件334啮合地接合。第一齿轮构件330、第二齿轮构件332和第三齿轮构件334 中的每个可以是齿轮元件-环形齿轮、太阳齿轮或行星架中的任一种,这是本领域普通技术人员将认识到的。第二行星齿轮组3 也包括三个齿轮构件第一齿轮构件340、第二齿轮构件342 和第三齿轮构件344。在图3示出的构造中,第二行星齿轮组3 的第一齿轮构件340、第二齿轮构件342和第三齿轮构件344的布置类似于第一行星齿轮组324的齿轮构件的布置。 第三行星齿轮组328的第二齿轮构件352 (环形齿轮)连续地连接到变速器输出轴320。
第三行星齿轮组3 也包括三个齿轮构件第一齿轮构件350、第二齿轮构件352 和第三齿轮构件354。然而,在该构造中,在第三行星齿轮组3 的杠杆的中间节点(如在图 3中看到的)上示出的第二齿轮构件352是环形齿轮。在第三行星齿轮组328中,第一齿轮构件350是行星架,并示为在上节点上(如在图3中看到的)。第三齿轮构件3M是太阳齿轮,并示为在下节点上(如在图3中看到的)。在图3示出的变速器314的构造中,第一行星齿轮组3M和第二行星齿轮组326 是简单的行星齿轮组,第三行星齿轮组3 是复合式行星齿轮组。然而,上面描述的每个行星架构件可以是单小齿轮的(简单的)架组件或者双小齿轮的(复合的)架组件。具有长的小齿轮的实施例也是可以的。第一行星齿轮组324、第二行星齿轮组3 和第三行星齿轮组3 也是复合式的, 其中,第一行星齿轮组324的第二齿轮构件332例如通过中心轴336结合到(S卩,连续地连接到)第二行星齿轮组326的第二齿轮构件342和第三行星齿轮组328的第三齿轮构件 354。这样,这三个齿轮构件332、342、354刚性地附接,以共同旋转。第一行星齿轮组324的第三齿轮构件334连续地连接到第一马达/发电机或第一电机器356。这里互换地称作马达A的第一电机器356能够将动能转换为电能,并能够将电能转换为动能。第二行星齿轮组326的第三齿轮构件344连续地连接到这里可互换地称作马达B的第二马达/发电机或第二电机器358。变速器314包括五种扭矩传递机构。在图3示出的示例性实施例中,扭矩传递机构是摩擦离合器。然而,可以采用其它传统的离合器构造,例如爪形离合器、摇杆离合器或本领域普通技术人员可认识到的其它离合器。离合器可以是液压致动的,从泵(未示出)接收加压的液压流体。用作为制动器的扭矩传递机构可以选择性地连接到动力系310的静态元件,例如变速器314的变速器壳体360。可互换地称作离合器Cl的第一扭矩传递机构370选择性地将第三行星齿轮组3 的第一齿轮构件350与在图3中由变速器壳体360表示的静态元件连接。第二行星齿轮组 326的第三齿轮构件344和第二电机器358通过可互换地称作离合器C2的第二扭矩传递机构372的选择性接合选择性地可连接到第三行星齿轮组328的第一齿轮构件350
可互换地称作离合器C3的第三扭矩传递机构374将第二行星齿轮组326的第一齿轮构件340选择性地连接到变速器壳体360。第一行星齿轮组324的第三齿轮构件334和第一电机器356通过可互换地称作离合器C4的第四扭矩传递机构376的选择性接合还选择性地可连接到第二行星齿轮组326的第一齿轮构件340。可互换地称作离合器C5的第五扭矩传递机构378将发动机312的输入构件318 和第一行星齿轮组3 的第一齿轮构件330选择性地连接到变速器壳体360。离合器C5是输入制动离合器,其在发动机312关闭时选择性地锁定输入构件318。锁定输入构件318可以为再生制动能量提供更多的反作用。第一扭矩传递机构370 (Cl)和第二扭矩传递机构 372 (C2)是输出离合器。第三扭矩传递机构374 (C3)和第四扭矩传递机构376 (C4)是保持1 合器。变速器314的旋转组件可以围绕中间的中心轴336或另一轴线同轴地定向。第一电机器356或第二电机器358可以采用环形构造,从而允许一者或两者大体围绕第一行星齿轮组324、第二行星齿轮组3 或第三行星齿轮组328。第一电机器356和第二电机器358构造为选择性地操作为马达和发电机。例如,第一电机器356和第二电机器358能够将电能转换为机械能(例如,在车辆推进期间),并且还能够将机械能转换为电能(例如,在再生制动期间或者在来自发动机312的过量功率供给的时段期间)。控制器380与动力系310的一些元件或全部元件通信。控制器380具有分布式控制器架构,其可以是基于微处理器的电子控制单元(ECU)。控制器380包括具有适当量的可编程存储的存储介质,并能够存储和执行一种或多种算法,以实现动力系310的控制。控制器380可以包括彼此通信且与动力系310通信的多个控制模块或组件。控制器380还可以被构造为执行除了这里描述的算法或任务之外的算法或任务。动力系310可以构造为通过例如如下操作来用于发动机312的立即起动锁定离合器C3,并将足够的扭矩应用到第一电机器356和第二电机器358,以使发动机312旋转和起动。动力系310还可以构造为用于由SLI电池(未示出)供能的SLI起动。发动机312还可以使用第一电机器356和第二电机器358以惯性起动起动。继续参照图1-3,在图4A、图4B和图4C中绘出了一个示例性惯性起动的示例性特征。动力系 310构造为实现惯性起动,并且在惯性起动期间任何离合器(C1-C5)没有接合或脱离,例如为了在传递阶段期间实现能量的传递。图4A示意性地示出了在示例性惯性起动期间的扭矩特征。扭矩曲线图410示出了时间轴412 (χ轴)和扭矩轴414 (y轴)。来自发动机312的输入扭矩(Ti)示出在线420 上,来自第一电机器356的第一机器扭矩(TA)示出在线422上,而来自第二电机器358的第二机器扭矩(TB)示出在线似4上。图4B示意性地示出了在示例性惯性起动期间的速度特征。速度曲线图430示出了时间轴432 (χ轴)和速度轴434 (y轴)。速度曲线图430的时间轴432基本上对应于扭矩曲线图410的时间轴412。发动机312的输入速度或发动机速度(Ni)示出在线440上, 第一电机器356的第一机器速度(NA)示出在线442上,而第二电机器358的第二机器速度 (NB)示出在线444上。该示例假设输出速度是固定的,但可能并非如此。图4C示意性地示出了在示例性惯性起动期间的功率特征。功率曲线图450示出了时间轴452 (χ轴)和功率轴454 (y轴)。功率轴450的时间轴452基本上对应于扭矩曲线图410的时间轴412和速度曲线图430的时间轴432。发动机312的输入功率(Pi)示出线460上,第一电机器356的第一机器功率(PA)示出在线462上,而第二电机器358的第二机器功率(PB)示出在线464上。此外,来自电池322的功率流(PBAT)示出在线466上。在图4A、图4B和图4C中示出的曲线图410、430和450没有按精确比例绘出。因此,例如,线420上的输入扭矩(Ti)值与线422上的第一机器扭矩(TA)值的比例可能不表示精确的关系。虽然时间轴412、432、452彼此对应,但是每个时间段的精确值或单位没有被定义,并且将取决于动力系310、控制器380的最终构造和车辆的整体控制策略。在图4A、图4B和图4C中用曲线示出的动力系310的示例性惯性起动以暂存阶段开始。暂存阶段通常可以视为从0至2的时间段。在暂存阶段期间,低扭矩被施加到第一电机器356,以加速第一电机器356的旋转速度。同样,低扭矩被施加到第二电机器358,以加速第二电机器358的旋转速度。因此,来自电池322的功率受到控制,如线466所示,并且没有突增至立即起动所需的高电平。对于该惯性起动,扭矩沿相同的方向施加到第一电机器356和第二电机器358,如
15线422和线4 所示。第一电机器356与第二电机器358沿相同的方向旋转,如线442和线444所示。在暂存阶段期间,离合器C3接合。因此,动力系310需要操作泵,例如辅助泵(未示出),以实现离合器C3的液压接合。当第二电机器358在暂存阶段期间开始旋转并储存机械能时,离合器Cl的滑动速度按比例增加。然而,离合器Cl在惯性起动期间未被接合。动力系310构造为当离合器C3被接合时具有至少三个自由程度的速度(至少三个自由的速度)。该三个自由的速度为发动机312的发动机速度(输入速度)、输出轴320的输出速度和离合器Cl的滑动速度。因为输出轴320的输出速度通过最终驱动系统316由车辆的运动(不管是在运转还是停止)来控制,所以控制第一电机器356的第一机器速度和第二电机器358的第二机器速度允许控制器380来控制离合器Cl的滑动速度和发动机312 的发动机速度。在暂存阶段期间,发动机312的摩擦作用类似于第一行星齿轮组324的锁定的或静态的元件。然而,第一电机器356和第二电机器358能够提供足够的反作用扭矩,从而发动机312在暂存阶段期间不需要提供任何反作用扭矩(或拖拉)。当暂存阶段完成时,第一电机器356和第二电机器358的所指令的扭矩(如线422和线4M所示)减小至接近于零, 因为需要较少的且最终不需要额外扭矩来进一步加速第一机器速度和第二机器速度。在第一电机器356和第二电机器358达到足够的速度以具有储存的足够机械能来起动发动机312之后,惯性起动的传递阶段开始。传递阶段可以通常视为在时间2之后的时间段。传递阶段增加向第一电机器356和第二电机器358所指令的扭矩的幅值。此外, 传递阶段将第一电机器356和第二电机器358减速,使得第一机器速度和第二机器速度两者逐渐地趋于零。通过改变向第一电机器356和第二电机器358所指令的扭矩的幅值,控制器380 改变施加到发动机312的扭矩。当第一电机器356和第二电机器358被减速时,来自暂存阶段的储存的机械能传递到发动机312,并且发动机速度开始增加。为了加速发动机312,控制器380指令第二电机器358沿着与向第一电机器356指令的扭矩相反的方向提供扭矩。来自第二电机器358的正扭矩(如在扭矩曲线410上看到的)和来自第一电机器356的负扭矩(如在扭矩曲线410上看到的)的作用抵消,并克服了来自发动机312的负扭矩(即,约束发动机312的旋转的拖拉扭矩)。控制第一电机器356和第二电机器358的扭矩允许在没有改变或变化离合器的接合的情况下将能量传递到发动机312。动力系310的全部离合器C1-C5在惯性起动的整个持续时间保持其相同的接合状态。在第一接合状态期间,在惯性起动的暂存阶段之前和期间,离合器C1、C2、C4和C5 没有被接合,并且没有携带扭矩。然而,离合器C3被接合,使得第二行星齿轮组3 的第一齿轮构件340固接至变速器壳体360。在第二接合状态期间,在传递阶段和发动机312的实际起动期间,离合器Cl、C2、C4和C5保持脱离,并且离合器C3保持接合。随着发动机速度充分增加以起动发动机312,并且第二机器速度朝向零减小,离合器Cl的滑动速度趋于零。使离合器Cl的滑动速度趋于零来使离合器Cl准备用于同步接合,这可以使动力系310 (具有起动的发动机312)快速地进入电动可变变速器(EVT)模式,CN 102198831 A
说明书
14/15 页 并通过第一电机器356和第二电机器358发动车辆或为电池322充电。如功率曲线图450所示,如果在传递阶段期间车辆停止(S卩,输出速度等于零),则从动力系310基本上没有净功率输出。第一电机器356和第二电机器358可以为电池322 充电或者使电池322放电,同时将储存的机械能传递到发动机312。如果动力系310是理想地高效的,则在传递阶段期间将为零净功率输出,因为在第一电机器356和第二电机器358 中储存的所有能量将传递到发动机312,保持为第一电机器356和第二电机器358的惯性, 或返回到电池322作为电能。现在参照图5并继续参照图1-4,示出的是可用于对混合动力系控制和执行惯性起动的算法500。算法500示为示意性流程图。算法500可以使用在图1-4中示出的一些结构或全部结构和控制策略,优选地执行为控制器180、观0、380中的算法。然而,算法500还可以并入到其它混合动力系布置、控制方案或控制结构中,并且算法500的适用性超出在图1-3中示意性地示出的动力系110、 210、310。此外,在图5中示出的算法500的步骤的具体顺序不是必需的。步骤可以重新排序,步骤可以略去,并可以包括额外步骤。算法500在开始或初始化步骤510开始,在步骤510的时间期间,算法500监控车辆的运行条件。初始化可以响应于车辆操作员插入点火钥匙或响应于车辆被解锁而发生。 替代地,算法500可以持续地运行或循环,而不管点火钥匙(或无钥匙)状态。当指令发动机起动时,算法500进一步前进,如在步骤512所示。在决策步骤514, 算法500判断当前的条件是执行惯性起动还是立即起动。如果条件将不允许惯性起动,则算法前进至步骤516,从而执行立即起动。替代地,步骤514可以确定SLI起动是否是优选的和可用的,或者确定是立即起动还是SLI起动是优选的且可用的。如在步骤518所示,车辆的发动机的速度保持为零或接近于零。如果例如电池功率由于设计约束或极端温度条件而受到限制,并且立即起动是不可用的且不是优选的,则算法500将改为执行惯性起动,并前进至步骤520。在步骤520中,在低功率和扭矩下加速电机器(例如,马达A)。步骤520还可以包括加速第二电机器(例如,马达B)。在步骤522中,算法500产生并储存马达A的机械能。储存的惯性能量的量与马达A的速度成比例,因此,算法500可以包括马达A的目标速度。算法500使用马达A作为机械电池(或飞轮)。步骤5M是决策步骤,其判断马达A的速度是否已经达到足够的水平来结束暂存阶段。如果步骤5M确定马达A的速度不表示已经储存了足够的机械能来起动发动机,则算法500将返回步骤520,从而进一步加速马达A。步骤518-5 通常可以视为暂存阶段。一旦在步骤522中已经储存了足够的机械能,步骤5 就使算法500前进至步骤 526。在步骤526中,增大向马达A指令的扭矩的幅值,并且使马达A减速,使得其速度趋于零。在步骤5 期间,控制马达A的减速,以将能量传递到发动机,并使发动机增加至目标发动机速度(发动机将起动的速度)。在步骤528中,将机械功率和电功率传递到发动机,并且使发动机旋转,使得其速度加速以远离零。在使马达A减速的同时使发动机加速使得马达A的储存的机械能传递至发动机。步骤5 还包括平衡电池、马达A和发动机的功率输出。如果例如需要额外的功率来起动发动机,则使电池放电,以提供进一步的功率来起动发动机。然而,如果在旋转的
17马达A中存在剩余的功率,则电池可以被充电,从而再获得该能量。如果足够的机械能被传递到发动机,则发动机达到其目标旋转速度并起动。在步骤530中,算法500判断发动机是否正在运行。如果发动机正在运行,则算法前进至完成步骤532。步骤524-530通常可以视为传递阶段。然而,额外的或更少的步骤还可以视为传递阶段的一部分,因为暂存阶段和传递阶段的标识仅是示例性的。如果步骤530确定出发动机仍未运行(起动未完成或不能完成),则算法前进至步骤534。算法判断在步骤534中是否留有在暂存阶段中储存的任何额外的惯性功率。如果还未消耗完全部惯性功率,则算法返回至步骤526,以将剩余的能量传递到发动机。然而,如果没有保留进一步的惯性功率,则算法放弃惯性起动,并返回至步骤512,以重新尝试惯性起动或立即起动。虽然已经详细描述了用于实施要求保护的本发明的最佳方式和其它实施例,但是本发明所属领域的普通技术人员应当认识到处于所附权利要求书的范围内的用于实施本发明的各种替代设计和实施例。
权利要求
1.一种操作混合动力系的方法,所述混合动力系具有电池、被构造为以发动机速度运行的发动机以及被构造为以第一机器扭矩和第一机器速度运行的第一电机器,所述方法包括指令发动机起动,其中,所述发动机速度为大约零; 指令暂存阶段,所述暂存阶段包括以所述第一机器扭矩加速所述第一电机器,使得所述第一电机器开始旋转,并且所述第一机器速度从零变为非零,使所述发动机速度保持在大约零,以及储存旋转的第一电机器的机械能;以及指令传递阶段,所述传递阶段包括 指令所述第一机器扭矩的幅值增大, 使所述第一电机器减速,使得所述第一机器速度趋于零,以及将所述第一电机器的储存的机械能传递到所述发动机,从而使所述发动机速度增加到大于零,其中,增加所述发动机速度起动所述发动机。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其还包括在所述传递阶段期间通过为所述电池充电和使所述电池放电中之一来平衡所述混合动力系的功率输出。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述混合动力系还包括第二电机器,所述第二电机器被构造为以第二机器扭矩和第二机器速度操作,并且还包括其中,所述暂存阶段还包括以所述第二机器扭矩来加速所述第二电机器,使得所述第二电机器开始旋转,并且所述第二机器速度从零变为非零,以及储存旋转的第二电机器的机械能;以及其中,所述传递阶段还包括 指令所述第二机器扭矩的幅值增大,使所述第二电机器减速,使得所述第二机器速度朝零移动,以及将所述第二电机器的储存的机械能传递到所述发动机。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述混合动力系包括至少两个扭矩传递机构,并且还包括在所述暂存阶段之前,在第一接合状态中设置所述至少两个扭矩传递机构; 在所述暂存阶段期间保持所述第一接合状态;以及在所述传递阶段期间保持所述第一接合状态。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,加速所述第一电机器包括在所述传递阶段期间使所述第一电机器沿与所述发动机的旋转方向相反的方向旋转。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述混合动力系被构造为具有至少三个自由的速度。
7.一种起动混合动力系中的内燃发动机的方法,所述混合动力系具有电池、被构造为以发动机速度运行的发动机、被构造为以第一机器扭矩和第一机器速度运行的第一电机器以及被构造为以第一滑动速度运行的第一扭矩传递机构,所述方法包括指令发动机起动,其中,所述发动机速度为大约零;指令暂存阶段,所述暂存阶段包括以所述第一机器扭矩加速所述第一电机器,使得所述第一电机器开始旋转,并且所述第一机器速度从零速度变为非零速度, 使所述发动机速度保持在大约零,加速所述第一扭矩传递机构的所述第一滑动速度,使得所述第一滑动速度从零速度移到非零速度,以及储存旋转的第一电机器的机械能;以及指令传递阶段,所述传递阶段包括 指令所述第一机器扭矩的幅值增大, 使所述第一电机器减速,使得所述第一机器速度朝零移动, 使所述第一扭矩传递机构减速,使得所述第一滑动速度移向零速度,以及将所述第一电机器的储存的机械能传递到所述发动机,从而使所述发动机速度增加到大于零,其中,增加所述发动机速度起动所述发动机。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,使所述第一扭矩传递机构的所述第一滑动速度减速包括使所述第一扭矩传递机构接合。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,使所述第一扭矩传递机构的所述第一滑动速度减速不包括使所述第一扭矩传递机构接合,并且其中,使所述第一扭矩传递机构的所述第一滑动速度减速受来自所述第一电机器的扭矩控制。
10.一种起动混合动力系中的内燃发动机的方法,所述混合动力系具有电池、被构造为以发动机速度运行的发动机以及被构造为以第一机器速度运行的第一电机器,所述方法包括指令发动机起动,其中,所述发动机速度为大约零;使所述第一电机器旋转,使得所述第一机器速度从零变为非零,并产生机械能; 将所述发动机速度保持在大约零;以及使所述第一电机器的旋转停止,使得通过将所述第一电机器的所述机械能传递到所述发动机来使所述发动机速度增加到大于零,所述第一机器速度朝零移动,其中,增加所述发动机速度起动所述发动机。
全文摘要
本发明涉及用于起动混合动力系的发动机的方法。一种操作混合动力系的方法包括指令被构造为以大约零发动机速度运行的发动机的发动机起动。暂存阶段包括以所述第一机器扭矩加速所述第一电机器,使得所述第一电机器开始旋转。所述第一机器速度将幅值从零增大至非零,但发动机速度保持在大约零。储存旋转的第一电机器的机械能。传递阶段包括指令所述第一机器扭矩的幅值增大和使所述第一电机器减速,使得所述第一机器速度减小。将所述第一电机器的储存的机械能传递到所述发动机,从而使所述发动机速度增加到大于零,从而起动所述发动机。
文档编号B60W10/06GK102198831SQ20111007059
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月23日 优先权日2010年3月23日
发明者塔麦 G., F. 萨 J-J. 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
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