用于起动混合动力车辆的发动机的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本文涉及用于在不同的操作条件期间起动混合动力车辆的发动机的方法和系统。该方法对于包括动力传动系统断开离合器、电动机以及发动机的混合动力车辆是尤其适用的。
【背景技术】
[0002]混合动力车辆的发动机可通过高压电机使发动机旋转以及给发动机提供火花和燃料起动。电机可使发动机在被供应火花和燃料之前旋转至期望的发动机怠速。可替代地，电机可使发动机以起动速度(例如，200RPM)旋转，在这时火花和燃料可被供应至发动机。一些混合动力车辆包括安置在发动机与高压电机之间的动力传动系统断开离合器。该动力传动系统断开离合器允许高压电机独立于发动机操作。因此，车辆具有通过高压电机被单独地推动的能力。然而，在寒冷的环境温度中，动力传动系统断开离合器可能使得发动机起动变得更加困难，这是因为动力传动系统断开离合器需要栗为其供应加压的工作流体以闭合从而使得发动机旋转。因此，高压电机、发动机以及工作流体栗可能不得不通过高压电机在为高压电机提供电力的电池由于至少部分较低的电池放电限制而显示降低的输出能量时旋转。
【发明内容】
[0003]本发明人在此已经意识到上述的缺点并且已经提出了一种动力传动系统方法，包括:响应于起动发动机的请求调整电机至第一速度；在响应于起动发动机的请求达到第一速度之后调整电机至第二速度；以及在响应于起动发动机的请求将电机转换至第二速度时或之后通过闭合动力传动系统断开离合器起动发动机。
[0004]在降低动力传动系统速度以及以第二速度起动发动机之前通过以第一速度使动力传动系统旋转，可在为电机供应电能的电池已经降低放电限制(例如，kW)时提供在较低的温度下起动发动机的技术效果。例如，电机可能在第一较高速度下旋转以提供能够闭合动力传动系统断开离合器的工作流体压力。在达到期望的工作流体压力之后，电机转速可减小至一个速度，相比于如果发动机以较高的速度起动，发动机可在此速度通过较小的扭矩起动。因此，可以实现用于闭合动力传动系统断开离合器的期望的工作流体压力，并且发动机可在没有降低的能量存储装置放电限制被超出的情况下起动。
[0005]在另一个实施例中，动力传动系统方法包括:响应于第一发动机起动请求，调整电机转速至第一速度并且闭合动力传动系统断开离合器；以及响应于第二发动机起动请求，调整电机转速至第二速度、在达到第二速度之后调整电机的速度至第三速度并且在从第二速度转换至第三速度期间闭合动力传动系统断开离合器。
[0006]在另一个实施例中，该方法进一步包括在第一发动机起动请求期间响应于装置的温度调整电机转速至第一速度以及闭合动力传动系统断开离合器。
[0007]在另一个实施例中，该方法进一步包括在第二发动机起动请求期间响应于装置的温度调整电机转速至第二速度、在达到第二速度之后调整电机转速至第三速度以及在从第二速度转换至第三速度期间闭合动力传动系统断开离合器。
[0008]在另一个实施例中，该装置是发动机。
[0009]在另一个实施例中，该装置是能量存储装置或者电机。
[0010]在另一个实施例中，该方法进一步包括响应于第一和第二发动机起动请求在开始闭合动力传动系统断开离合器之后起动发动机。
[0011]在另一个实施例中，第二速度大于第三速度。
[0012]在另一个实施例中，电机是高压电机，并且进一步包括响应于在环境温度下的第三发动机起动请求通过低压电机起动发动机，该环境温度低于第一和第二发动机起动请求期间的环境温度。
[0013]在另一个实施例中，提供了动力传动系统。该动力传动系统包括:发动机；机械地连接至发动机的低压电机；高压电机；安置在发动机与高压电机之间的动力传动系统断开离合器；以及控制器，该控制器包括存储在非瞬态存储器中用于通过高压电机或低压电机响应于温度起动发动机的可执行指令，以及仅在高压电机起动发动机时用于响应于温度调整发动机的起动速度的进一步指令。
[0014]在另一个实施例中，发动机的起动速度是在发动机停止之后火花和燃料第一次供应至发动机的速度。
[0015]在另一个实施例中，当温度低于阈值温度时在响应于发动机起动请求达到第一速度之后高压电机以第二速度起动发动机，第一速度大于第二速度。
[0016]在另一个实施例中，当温度高于阈值温度时在发动机停止之后于发动机转速没有减小的情况下高压电机起动发动机。
[0017]在另一个实施例中，动力传动系统进一步包括响应于电池电量限制用于减小发动机的起动速度的额外的指令。
[0018]本描述可提供几个优势。特别地，该方法在较低的能量存储装置放电限制的情况期间可允许发动机被起动。进一步地，该方法可提供起动混合动力车辆的发动机的替代的方法。进一步地，该方法可减低车辆部件退化的可能性。
[0019]本文的上述优点和其他优点及特征将从单独地或者结合附图来理解的下文详细描述中变得显而易见。
[0020]应当理解的是，提供上面的简述是为了以简化的形式提供将在详细的描述中进一步描述的一系列概念。其并不意在确认要求保护的主题的关键或必要特征，其中要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。另外，要求保护的主题并不局限于解决在上面提到或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0021]当单独地或参照附图阅读实施方式的示例时(这里称为“【具体实施方式】”)，将更全面地理解这里描述的优点，其中:
[0022]图1是发动机的示意图；
[0023]图2示出了车辆动力传动系统结构的一个实例；
[0024]图3示出了发动机起动顺序的一个实例；以及
[0025]图4示出了用于起动混合动力车辆的发动机的示例性方法。
【具体实施方式】
[0026]本实施方式涉及对混合动力车辆的发动机起动的改进。发动机可为如图1中所示的发动机或柴油机。该发动机可被包括在如图2中所示的混合动力车辆的动力传动系统中。发动机可按照如图3中所示的顺序根据如图4的方法被起动。图4中的方法提供了响应于车辆操作条件的不同发动机起动方法。
[0027]参照图1，包括多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，多个汽缸中的一个汽缸在图1中示出。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36定位在燃烧室30中并且连接于曲轴40。飞轮97和齿圈99连接于曲轴40。起动器96 (例如，低压(以低于30伏操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推动小齿轮95与齿圈99接合。起动器96可以直接安装于发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动器96可以选择性地通过皮带或链条向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，当不与发动机曲轴接合时，起动器96处于基本状态。燃烧室30示出为通过相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。
[0028]燃料喷射器66示出为定位成将燃料直接喷射至汽缸30中，这是本领域技术人员所公知的直喷。可替代地，燃料可以喷射至进气口，这是本领域技术人员所公知的进气口喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66，该燃料系统包括燃料箱、燃料栗以及燃料分配管(未示出)。
[0029]此外，进气歧管44示出为与涡轮增压器压缩机162连通。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地连接至涡轮增压器压缩机162。可选择的电子节气门62调整节气门板64的位置以控制从空气进气口 42到压缩机162和进气歧管44的空气流。在一个示例中，可以使用高压、双阶段燃料系统以产生较高的燃料压力。在一些示例中，节气门62和节气门板64可以定位在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是端口节气门。
[0030]无分电器点火系统88响应于控制器12通过火花塞92向燃烧室30提供点火火花。宽域排气氧(UEG0)传感器126示