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_3

文档序号:9536929阅读:来源:国知局
;高压电机;安置在发动机和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。动力传动系统包括其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发动机速度。动力传动系统包括其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。动力传动系统包括其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。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。
[0045]现参照图3,示出了对于混合动力车辆在寒冷操作条件下的示例性发动机起动顺序。图3的顺序可由图1和图2的系统提供并执行图4的方法。
[0046]由图3顶端的第一图是高压电机转速(DISG)和发动机转速随时间变化的图。高压电机转速和发动机转速在Y轴箭头方向上增大。高压电机转速由实线迹线302表示。发动机转速由虚线304表示。X轴代表时间并且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。
[0047]由图3顶端的第二图是动力传动系统断开离合器压力随时间变化的图。动力传动系统断开离合器关闭力可替换动力传动系统断开离合器压力。Y轴代表动力传动系统断开离合器压力并且该压力在Y轴箭头方向上增大。当断开离合器压力迹线接近Y轴箭头时动力传动系统断开离合器闭合并且当动力传动系统断开压力迹线接近X轴时动力传动系统断开离合器开启。X轴代表时间并且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。
[0048]由图3顶端的第三图是高压能量源(例如,电池)释放的电量随时间变化的图。Y轴代表高压能量源释放的电量并且释放的电量在Y轴箭头方向上增加。在X轴下方释放的电量为负。X轴代表时间并且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。
[0049]由图3顶端的第四图是发动机扭矩和高压电机扭矩随时间变化的图。Y轴代表扭矩并且扭矩在Y轴箭头方向上增加。高压电机扭矩由实线迹线306表示并且发动机扭矩由虚线308表示。X轴代表时间并且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。
[0050]由图3顶端的第五图是发动机起动请求随时间变化的图。当迹线接近Y轴箭头处于较高的水平时发动机起动请求被提出。当迹线接近X轴处于较低的水平时发动机起动请求未被提出。X轴代表时间并且时间从图3的左侧向图3的右侧增加。
[0051]在时间T0处时,DISG转速和发动机转速为零表明车辆是停止的。动力传动系统断开离合器处于开启状态,以允许DISG独立地和/或在未旋转发动机情况下旋转。高压电池释放的电量也为零表明高压电池没有在放电。DISG扭矩和发动机扭矩也为零。发动机起动请求没有被提出。
[0052]在时间T1处时,发动机起动请求响应于驾驶员或控制器请求被提出。发动机和DISG温度处于低水平(未示出)并且高压电池释放的电量也可能是低的。然而,DISG扭矩和电流可在这些情况期间提升,即,当由于增加的发动机摩擦力、油粘度以及电池操作特性使发动机旋转时。DISG转速增加至第一速度并且断开离合器保持开启。发动机转速保持在零。DISG使栗213旋转,其供应加压的工作流体至动力传动系统断开离合器236。高压电池释放的电量随着DISG转速的增加以及DISG扭矩的增加而增加。因为动力传动系统断开离合器是开启的,所以发动机扭矩保持在零。
[0053]在时间T2处时,DISG转速减少至第二速度并且动力传动系统断开离合器压力开始增加以闭合动力传动系统断开离合器使得扭矩可从DISG传输至停止的发动机。在DISG达到第一速度已经过去预定的时间量之后,DISG转速可减少至第二速度。可替代地,DISG转速可响应于栗213出口处的工作流体压力达到阈值压力而减少至第二速度。阈值压力可以是足以闭合动力传动系统断开离合器的压力。与如果DISG以第一速度使发动机旋转相比,将DISG转速减小至第二速度可减小DISG需要的使发动机旋转的扭矩量。进一步地,根据第一和第二速度以及DISG输出扭矩特性,与第一速度相比DISG在第二速度可具有额外的扭矩能力。高压电池释放的电量随着DISG扭矩的增大而增加以在动力传动系统断开离合器闭合时保持DISG转速处于第二速度。响应于动力传动系统断开离合器的闭合在发动机开始旋转时,发动机扭矩在负方向增加。发动机起动请求保持被提出。
[0054]在时间T3处时,动力传动系统断开离合器完全地闭合并且DISG转速达到第二速度。当发动机以第二速度旋转时高压电池释放的电量趋平至定值。DISG扭矩也趋平至定扭矩,使得开始在第二速度起动发动机以及使扭矩变换器叶轮旋转。火花和燃料(未示出)被供应至发动机使得发动机可被起动。发动机起动请求保持被提出。
[0055]在时间T4处时,发动机开始燃烧空气-燃料混合物并且发动机开始使DISG加速。DISG扭矩减少并且其朝向负扭矩移动。当DISG的输出扭矩响应于发动机加速减少时高压电池放电也开始减少。动力传动系统断开离合器保持锁定并且发动机扭矩在正方向上增大。发动机起动请求保持被提出。
[0056]以这种方式,可能首先使动力传动系统以一个速度旋转,在此速度中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通过由动力传动系统机械地驱动的栗提供。进一步地,动力传动系统速度然后可减小至一个速度,在此速度中,发动机摩擦力可减小和/或DISG输出扭矩可增大以使DISG可具有充足的扭矩使发动机在较低的环境温度下旋转。因此,工作流体压力可增大并且发动机摩擦力可被保留在较低值以改善在较低的环境温度下发动机起动的可能性。
[0057]现参照图4,用于起动混合动力车辆的发动机的方法被示出。图4的方法可提供图3所示的操作顺序。此外,图4的方法可作为存储在非瞬态存储器中的可执行指令包括在图1和图2的系统中。
[0058]在402处,方法400判断是否存在发动机起动请求。发动机起动请求可由驾驶员或控制器发出。驾驶员可通过转动钥匙或者操作按钮发起发动机起动请求。控制器可通过改变存储器中的变量的状态或输出的状态发起发动机起动请求。如果方法400判断存在发动机起动请求,那么回答为是并且方法400进行至404。否则,方法400进行至退出。
[0059]在404处,方法400判断温度是否低于阈值温度。在一个实例中,该温度是发动机温度。在另一个实例中,该温度是DISG温度。在又一个实例中,该温度是能量存储装置温度。在又一个实例中,方法400可从一组(不限于DISG、电池、发动机、环境空气以及油)装置中选择最低的温度作为用于与阈值温度比较的基准。如果方法400判断该温度低于阈值温度,则回答为是并且方法400进行至406。否则,回答为否并且方法400进入410。
[0060]在406处,方法400通过低压电机或起动器电机96起动发动机。起动器电机由低压电池(例如,低于30伏)供给电量。低压电机可使发动机在低于300RPM的转速下旋转。低压起动器可从不同于高压能量存储装置的电源供应电力。因此,在一些操作条件期间(例如当减少的电池放电限制生效时),低压起动器能够产生比DISG更大的扭矩。在开始起动发动机之后方法400进行至408。
[0061]在408处,当发动机通过低压起动器起动(例如,旋转)时,方法400提供火花和燃料以起动发动机。在发动机起动期间低压起动器可使发动机以不同于DISG使发动机旋转的速度的转速旋转。在发动机起动之后方法400进行至退出。
[0062]在410处,方法400判断电池放电电量限制是否低于阈值。电池放电电量限制可随电池温度、电池荷电状态(S0C)以及其他条件改变。如果方法400判断高压电池放电电量限制低于阈值,则回答为是并且方法400进行至420。否则,回答为否并且方法400进行至 412。
[0063]在412处,方法400调整DISG至第一速度。第一速度可为栗213在预定的时间量内提供充足的压力以闭合动力传动系统断开离合器(例如,300RPM)的速度。在DISG被调整至第一速度之后方法400进行至414。
[0064]在414处,方法400开
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