用于控制混合动力车辆中的牵引电机的方法_3

文档序号:8466188阅读:来源:国知局
机的选择性的组合来通过变速器进行传递的其它构造。例如,M/G18可相对于曲轴28偏置,可设置额外的电动机以起动发动机14,和/或M/G 18可设置在变矩器22与齿轮箱24之间。可预期不脱离本公开的范围的其它构造。
[0033]参照图2A,示出了在发动机正常运转期间发动机汽缸扭矩和曲轴输出扭矩的示意性代表。在本实施例中,发动机14包括四个汽缸。当曲轴28旋转了 720°时,每个汽缸均由于相关联的汽缸中的燃烧而产生扭矩脉冲60。每个汽缸的周期性扭矩脉冲作用于曲轴28,以产生组合后的曲轴扭矩58。曲轴扭矩58包括由于周期性扭矩脉冲而导致的小的扭矩变化,如所示出的。类似地,曲轴转速将包括由于周期性扭矩脉冲而导致的少量的变化。
[0034]在一些情况下,内燃发动机中的汽缸会缺火(misfire),或者提供不完全燃烧或不燃烧。当重复地出现汽缸缺火时,发动机转速由于汽缸之间的失衡的扭矩传递而变化。这可由于通过扭矩失衡所引入的噪声、振动和声振粗糙度(“NVH”)而削弱车辆的操纵性。多种已知的方法和装置能够检测发动机汽缸缺火的识别。例如,离子传感器可用于产生指示燃烧质量和正时的信号。
[0035]参照图2B,示出了在发动机缺火期间发动机汽缸扭矩和曲轴输出扭矩的示意性代表。当曲轴28旋转了 720°时,汽缸1、2和4中的每个均提供扭矩脉冲60’。由于缺火,汽缸3不产生扭矩或产生减小的扭矩,如由线62所示出。因此,当缺火的汽缸将在发动机正常运转的情况下产生扭矩时,组合后的曲轴扭矩64将经历扭矩短缺(shortfall)。如果汽缸重复地缺火,则这种周期性扭矩短缺会导致NVH,如上所述。
[0036]如上所述,在混合动力驱动模式下,施加在轴30上的扭矩是发动机扭矩和电机扭矩的总和。因此,可命令M/G 18提供电机扭矩脉冲66以补偿周期性扭矩短缺。这可因为M/G 18具有相对较高的带宽而实现,从而电机扭矩可变化以模拟由汽缸燃烧提供的扭矩脉冲。因此,施加在轴30上的发动机扭矩可通过电机扭矩脉冲66来补偿,以产生组合扭矩68。在发动机正常运转的情况下,电机扭矩脉冲66的幅值和相位通常应该等于额定汽缸燃烧扭矩脉冲的幅值和相位。因此,组合扭矩68可与如由图2A中的线58所示出的额定发动机曲轴扭矩近似地匹配。
[0037]电机扭矩脉冲可实现为与基础电机扭矩的差异。换言之,在混合动力驱动模式的稳定状态下,M/G 18可向轴30提供电机扭矩Tm l。响应于缺火,根据额定汽缸燃烧扭矩脉冲的幅值和相位,电机扭矩τπ可周期性地从τ ^增大和减小回到τ w,从而提供电机扭矩脉冲66。
[0038]使电机扭矩脉冲66的幅值和相位与额定汽缸燃烧扭矩脉冲的幅值和相位近似地匹配,这有助于使M/G 18的角位置与曲轴28的角位置同步。如上所述,在混合动力驱动模式下离合器26使曲轴28和M/G 18刚性地连接。然而,在混合动力驱动模式期间可由于与曲轴28配合的谐振阻尼器而导致在曲轴28和M/G 18之间出现一定量的角位移。一种使Μ/G的角位置与曲轴的角位置同步的方法是根据以下公式计算角位移,该公式如下:
[0039]Θ = ( a t-α 0) - ( β t-β 0)
[0040]其中,当离合器26接合时,α。是曲轴28的初始角位置,β。是M/G 18的初始角位置,at是曲轴28的瞬时角位置,β18的瞬时角位置。计算的角位移Θ提供曲轴28与M/G 18的相对位置。当然可使用其它同步方法。
[0041]在图2Β示出的示例中,汽缸3未燃烧且不产生扭矩,如在线62处所示。这可出现在(例如)火花塞未点火的情况下。其它类型的缺火包括导致减小汽缸燃烧扭矩脉冲的非最优燃烧。这可出现在(例如)燃料喷嘴提供不正确的燃料量的情况下。在这种情况下,命令M/G 18提供与额定汽缸燃烧扭矩脉冲的幅值相等的电机扭矩脉冲66可能会过度补偿并导致失衡的组合扭矩曲线(profile)。因此,可期望提供改变电机扭矩脉冲66的幅值的反馈系统。这种系统可响应于(例如)检测的曲轴转速变化而改变电机扭矩脉冲的幅值。这种系统还可被构造为响应于指示扭矩失衡的其它测量值而改变电机扭矩脉冲的幅值。
[0042]参照图3,示出了流程图,该流程图示出了用于控制混合动力车辆中的电机的逻辑。检测发动机缺火并识别缺火的汽缸,如框70处所示。如上所述,这可使用多种方法来执行。然后,使电机角位置和曲轴角位置同步,如框72处所示。然后,命令电机提供具有与额定汽缸燃烧扭矩脉冲的幅值和相位相同的幅值和相位的电机扭矩脉冲,如框74处所示。可响应于测量的扭矩失衡而改变随后的电机扭矩脉冲的相位和/或幅值,如框76处所示。这可包括(例如)响应于轴速变化而改变电机扭矩脉冲幅值的反馈系统。然后,向车辆操作者发出警报信号,如框78处所示。所述警报可指示已经出现发动机缺火,或另外提示操作者检修车辆。
[0043]当然,以上的逻辑的变化是可能的。例如,最初的电机扭矩脉冲可被命令为与额定汽缸燃烧扭矩脉冲具有不同的幅值。例如,可基于检测到的缺火的类型来确定最初的电机扭矩脉冲的幅值。
[0044]从多个实施例可以看出,本发明提供了一种用于改变电机扭矩以补偿由于汽缸缺火而导致的扭矩短缺的方法,以减小可能会降低驾驶员满意度的NVH。
[0045]虽然详细描述了最佳方式,但是熟悉本领域的技术人员将意识到在权利要求的范围内的多种可选设计和实施例。虽然各个实施例可能已经被描述为提供优点或者在一个或更多个期望特性方面优于其它实施例,但是本领域技术人员意识到,根据具体应用和实施方式,一个或更多个特征或特性可折衷,以实现期望的总体系统属性。这些属性包括但不限于:成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、装配容易性等。被描述为在一个或多个特性方面比其它实施例或现有技术实施方式更不令人期望的在此讨论的实施例不在本公开的范围之外,且可期望用于具体应用。
【主权项】
1.一种用于控制混合动力车辆中的牵引电机的方法,所述方法包括: 改变牵引电机扭矩以补偿由于发动机汽缸缺火而导致的发动机扭矩短缺。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,改变牵引电机扭矩以补偿由于发动机汽缸缺火而导致的发动机扭矩短缺的操作包括响应于额定发动机输出扭矩曲线和实际发动机输出扭矩曲线之间的差而增大或减小牵引电机扭矩。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,改变牵引电机扭矩以补偿由于发动机汽缸缺火而导致的发动机扭矩短缺的操作包括命令牵引电机提供具有第一幅值的第一扭矩脉冲和具有第二幅值的第二扭矩脉冲,所述第二幅值响应于发动机转速变化而从第一幅值变化而来。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括使牵引电机扭矩脉冲与对应于缺火的汽缸的发动机曲轴位置同步。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括向操作者发出指示发动机汽缸缺火的警报。
【专利摘要】本公开提供了一种用于控制混合动力车辆中的牵引电机的方法。一种用于控制混合动力车辆中的牵引电机的系统和方法,所述方法包括响应于发动机汽缸缺火而改变牵引电机扭矩。改变牵引电机扭矩以补偿由于发动机汽缸缺火而导致的发动机扭矩短缺,以减小由缺火导致的扭矩失衡。
【IPC分类】B60W10-08, B60W20-00, B60W30-18
【公开号】CN104787032
【申请号】CN201510017575
【发明人】梁伟, 王小勇, 罗吉特·乔赫里, 马克·斯蒂芬·耶马扎基, 瑞恩·亚伯拉罕·麦吉, 邝明朗
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月14日
【公告号】DE102015100293A1, US20150203105
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