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_2

文档序号:9536929阅读:来源:国知局
出为连接于催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地,双态排气氧传感器可以替代UEG0传感器126。
[0031 ] 在一个示例中,转化器70可以包括多个催化剂块。在另一个示例中,可以使用各自具有多个催化剂块的多个排放控制装置。在一个示例中,转化器70可以是三元型催化剂。
[0032]控制器12在图1中示出为常规的微型计算机,其包括:微处理器单元102、输入/输出端口 104、只读存储器106 (例如,非瞬态存储器)、随机存取存储器108、保持活跃存储器110、以及常规的数据总线。控制器12示出为除了前面论述过的那些信号之外还接收来自连接于发动机10的传感器的各种信号,这些信号包括:来自连接于冷却水套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);连接于加速踏板130的位置传感器134,用于感测由脚132施加的力;连接于制动踏板150的位置传感器,用于感测由脚152施加的力,来自连接于进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量;来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器;从传感器120进入发动机的空气质量的测量;以及来自传感器58的节气门位置的测量。还可以感测(传感器未示出)大气压力以用于由控制器12处理。在本文的优选方面,发动机位置传感器118在曲轴每转下产生预定数量的等间隔脉冲,能够由此确定发动机转速(RPM)。
[0033]在一些示例中,发动机可以连接于如图2所示的混合动力车辆中的电动马达/电池系统。另外,在一些示例中,可以使用其他发动机结构,例如柴油发动机。
[0034]在运行期间,发动机10内的每个汽缸一般经历四冲程循环:该循环包括吸气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在吸气冲程期间,通常地,排气门54关闭而进气门52打开。空气通过进气歧管44被引入到燃烧室30中,并且活塞36移动至汽缸的底部以增大燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸底部并且位于其行程结束时(例如,当燃烧室30处于其最大容积时)的位置一般被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间,进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动以压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其行程结束时并且最靠近汽缸盖(例如,当燃烧室30处于其最小容积时)的点一般被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中称为注射的过程中,燃料被引入至燃烧室。在下文中称为点火的过程中,注入的燃料被诸如火花塞92之类的已知的点火装置点燃,导致燃烧。在膨胀冲程期间,发生膨胀的气体将活塞36往回推动至BDC。曲轴40将活塞运动转化成旋转轴的旋转扭矩。最后,在排气冲程期间,排气门54打开以将燃烧过的空气-燃料混合物释放至排气歧管48,并且活塞返回至TDC。注意,以上内容仅仅作为示例示出,并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化,例如以便提供正气门重叠或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。
[0035]图2是包括动力传动系统200的车辆225的框图。图2的动力传动系统包括图1所示的发动机10。动力传动系统200可由发动机10供能。发动机10可通过图1所示的发动机起动系统起动或通过动力传动系统集成起动器/发电机(DISG)240起动。DISG 240 (例如,高压(高于30伏下操作)电机)也可指电机、马达和/或发电机。进一步地,发动机10的扭矩可通过扭矩致动器204(例如燃料喷射器节气门等等)调整。
[0036]发动机输出扭矩可通过双质量飞轮215传输至动力传动系统断开离合器236的输入侧。断开离合器236可电力驱动或者液压驱动。如果断开离合器236是液压驱动,则栗213向动力传动系统断开离合器236供应工作流体(例如,油)。栗213可被组合至扭矩变换器206或变速器208,并且栗213旋转以供应加压的工作流体到动力传动系统断开离合器236和离合器210至211。栗213为机械驱动,并且当轴241旋转时其旋转以使工作流体增压。栗213的出口处的压力可由压力传感器214确定。断开离合器236的下游侧被示出为机械地连接至DISG输入轴237。
[0037]DISG240可运行以提供扭矩至动力传动系统200或用以将动力传动系统扭矩转化为存储在电能存储装置275中的电能。相比于图1所示的起动器96,DISG240具有更高的输出扭矩能力。进一步的,DISG240直接地驱动动力传动系统200或直接地由动力传动系统200驱动。无皮带、齿轮或链条将DISG240连接至动力传动系统200。确切的说,DISG240以与动力传动系统200相同的速度旋转。电能存储装置275 (例如,高压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。DISG240的下游侧通过轴241机械地连接至扭矩变换器206的叶轮285。DISG240的上游侧机械地连接至断开离合器236。
[0038]扭矩变换器206包括涡轮286用以输出扭矩至输入轴270。输入轴270将扭矩变换器206机械地连接至自动变速器208。扭矩变换器206还包括扭矩变换器旁通锁止离合器212 (TCC)。当TCC被锁定时,扭矩被直接地从叶轮285传输至涡轮286。TCC由控制器12电力操作。可替代地,TCC可为液压锁定。在一个实例中,扭矩变换器可为变速器的一个部件。
[0039]当扭矩变换器锁止离合器212完全地脱离时,扭矩变换器206通过扭矩变换器涡轮286与扭矩变换器叶轮285之间的流体转移将发动机扭矩传输至自动变速器208,因此能够使扭矩倍增。相反地,当扭矩变换器锁止离合器212完全地接合时,发动机输出扭矩通过扭矩变换器离合器直接地传输至变速器208的输入轴(未示出)。可替代地,扭矩变换器锁止离合器212可部分地接合,因此能够使直接地传递至变速器的扭矩量得以调整。控制器12可被构造成通过响应于多种发动机操作条件或基于驾驶员的发动机操作请求调整液力变矩器锁止离合器从而由扭矩变换器212调整被传输的扭矩量。
[0040]自动变速器208包括齿轮式离合器(例如,齿轮1至6) 211以及正车离合器210。齿轮式离合器211和正车离合器210可选择性地接合以推动车辆。来自自动变速器208的扭矩输出可依次传递至车轮216以通过输出轴260推动车辆。具体地,自动变速器208可在将输出驱动扭矩传递至车轮216之前响应于车辆行驶条件在输入轴270处传递输入驱动扭矩。
[0041]进一步地,通过接合车轮制动器218使得摩擦力可被施加至车轮216。在一个实例中,车轮制动器218可响应于驾驶员将其脚压在制动器踏板(未示出)上从而被接合。在其他实例中,控制器12或连接至控制器12的控制器可适用于接合车轮制动器。以同样的方式,施加至车轮216的摩擦力通过响应于驾驶员使脚从制动器踏板上释放来减小。进一步地,作为自动发动机停止程序的一部分,车辆制动器可通过控制器12给车轮216施加摩擦力。
[0042]控制器12可构造成接收来自发动机10的输入,如图1中更详细示出的,并且相应地控制发动机的扭矩输出和/或扭矩变换器、变速器、DISG、离合器,和/或制动器的操作。作为一个实例,发动机扭矩输出可通过调整点火正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充量的组合,通过控制节气门开度和/或气门正时、气门升程以及涡轮式或增压式发动机增压来控制。在柴油发动机的情况下,控制器12可通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时以及空气充量的组合来控制发动机扭矩输出。在所有的情况下,发动机控制可在逐个汽缸的基础上执行以控制发动机扭矩输出。如现有技术已知的,通过调整流至DISG的场和/或电枢绕组的电流或从DISG的场和/或电枢绕组流出的电流,控制器12还可控制来自DISG的扭矩输出以及电能生产。
[0043]当满足怠速停止条件时,控制器12可通过切断到发动机的燃料和火花开始发动机停止。然而,在一些实例中发动机可继续旋转。进一步地,为了在变速器中保持扭矩量,控制器12可使变速器208的旋转元件接地(ground)至变速器的箱体259并且因此接至车辆的框架。当满足发动机重启条件和/或车辆驾驶员想要发动车辆时,控制器12可通过起动发动机10以及恢复汽缸燃烧使发动机10重新起动。
[0044]因此,图1和图2中的系统提供了用于动力传动系统的系统,包括:发动机;机械地连接至发动机的低压电机
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