[發明專利]自動再起動車輛發動機的系統和方法

有效

• 申請號: 201010231368.0
• 申請日: 2010-07-19
• 公開（公告）號: CN102030001A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 于海;馬休·A·布伊希;瑞安·A·麥基
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60W10/06
• 分類號: B60W10/06;B60W10/10;B60W10/18;B60W20/00;B60W40/08
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 王光輝

技術領域

本發明總體上涉及可應用于混合動力電動車輛(HEV)的車輛動力系。更為具體地，本發明涉及在控制發動機再起動時主動使用車輪制動器的系統和方法。?

背景技術

HEV為將包括多級自動變速器和內燃發動機的常規驅動系統與包括電動馬達和蓄電池的可充電能量存儲系統組合在一起以相對于傳統車輛改進燃料經濟性的車輛。?

機動車輛可設計為采用混合動力電動車輛技術的某些方面而不使用混合動力電動力系。這種具有傳統動力系但沒有電機用于驅動車輪的車輛(稱作微混合動力電動車輛(micro-HEV))使處于怠速的發動機停機以減少燃料消耗并在車輛停止時降低排放。?

在車輛正常運轉期間，會發生很多車輛必須停止的情況：交通信號燈處、人行橫道、停車標記等。在微HEV中，如果不需要動力(例如在交通信號燈處等待時)則發動機停止。一旦需要動力，則發動機自動再起動。通過避免不必要的發動機怠速事件，改善了車輛燃料經濟性。出于該目的，需要在滿足某些發動機停止狀況時盡可能多地停止發動機功能。?

在裝配有自動變速器的HEV中，動力系扭矩峰值伴隨著法動機起動過程并幾乎與發動機轉速增加同步發生。該動力系扭矩峰值擾動由變矩器在發動機再起動事件期間產生，并且如果發動機在檔位上再起動則被傳輸至車輪。該動力系扭矩峰值擾動可產生高達0.26g的前向加速脈沖，使車輛產生令人不適的猛沖。?

發動機在檔位上再起動期間發生的另一扭矩擾動為通過傳動系傳輸至車輪?的坡度負載扭矩TRL。TRL＝mg?sinθ，其中m為車輛質量，且θ為道路坡度角。?

在基于制動的被動車輪扭矩擾動抑制控制策略中，必須增加制動器主缸壓力閾值(其啟動發動機停機行為)以確保滿足被動制動壓力控制運轉。不幸的是，增加的制動壓力閾值不利于燃料經濟性，因為執行的發動機停機行為將減少。基于制動的被動車輪扭矩擾動抑制控制性能主要受到駕駛員的駕駛習慣的影響，因為需要猛烈制動(hard?braking)以驅動發動機停機功能。發動機停止/起動功能的連貫性以及導致的燃料經濟性評級也因駕駛員而異。?

行業中需要在微HEV中在發動機停止和再起動期間抑制扭矩喘振并在車輛啟動期間和系統觸發的發動機自動起動期間發動機再起動時維持車輛靜止的技術。?

發明內容

本發明提供了一種再起動車輛發動機的方法，包括接合可驅動地連接發動機和車輛車輪的變速器檔位，維持當前制動壓力高于參考制動壓力，開始發動機自動再起動，使用計時器倒計時預定長度的時間段，使用泵產生足以抑制由再起動發動機所產生的車輪扭矩喘振并維持車輛靜止的所需大小的制動壓力，以及如果計時器期滿或發生發動機轉速峰值則釋放制動壓力。?

本發明還公開了一種再起動車輛發動機的方法，包含下列步驟：(1)接合可驅動地連接發動機和車輛車輪的變速器檔位；(2)如果當前制動壓力小于參考制動壓力，則使用泵以產生足以抑制由再起動發動機所引起的車輪扭矩喘振并保持車輛靜止的所需大小的制動壓力；(3)維持制動壓力等于或高于所需制動壓力；(4)開始自動發動機再起動；(5)使用計時器在預定長度的時間段內倒計時；(6)釋放制動壓力。?

本發明還公開了一種自動再起動車輛發動機的系統，包含：用于驅動車輛的車輪；用于交替阻礙并釋放車輪旋轉的車輪制動器；用于加壓車輪制動器的制動系統；發動機；檔位接合的變速器，發動機通過變速器檔位可驅動地連接車輪；以及控制器，配置用于維持當前制動壓力高于參考制動壓力、開始自動發動機再起動、設定計時器以在預定長度的時間段內倒計時、啟動泵以產生足?以抑制由再起動發動機所產生的車輪扭矩喘振并維持車輛靜止所需大小的制動壓力、以及釋放制動壓力。?

本發明還公開了一種自動再起動車輛發動機的系統，包含：用于驅動車輛的車輪；用于交替阻礙并釋放車輪旋轉的車輪制動器；用于加壓車輪制動器的制動系統；發動機；檔位接合的變速器，發動機通過變速器檔位可驅動地連接至車輪；以及控制器，配置用于如果當前制動壓力小于參考制動壓力則啟動泵以產生足以抑制由再起動發動機所引起的車輪扭矩喘振并保持車輛靜止的所需大小的制動壓力、維持當前制動壓力等于或高于所需制動壓力、開始自動發動機再起動、設定計時器以在預定長度的時間段內倒計時、并釋放制動壓力。?

為了解決微HEV的車輪扭矩擾動抑制問題而不犧牲燃料經濟性和控制連貫性，已經開發出了主動制動輔助車輛啟動(ABAVS)控制策略。?