[發明專利]混合動力車輛的發動機起動控制裝置和方法

有效

• 申請號: 201010271343.3
• 申請日: 2010-09-01
• 公開（公告）號: CN102003294A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: S·H·斯威爾斯;H·楊;A·E·巴托羅梅奧
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: F02D29/02
• 分類號: F02D29/02;B60K6/20;B60K6/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武

技術領域

本發明總體上涉及用于混合動力車輛上的發動機的控制裝置和方法，且更具體地涉及用于消除發動機扭矩脈動的裝置和方法。

背景技術

具有混合動力系的車輛能夠在某些操作模式下關閉發動機，且依賴于僅從一個或多個馬達/發電機供給的扭矩，因而改善了燃料經濟性。當操作條件需要正發動機扭矩時，發動機由混合電子控制器再起動，稱為自動起動。阻尼器通常用于發動機與變速器之間的傳動系連接中，以減少振動，在傳遞發動機扭矩時過濾掉高頻發動機扭矩振動。一些混合動力系還采用扭矩脈動消除，激勵馬達-發電機抵消由發動機啟動和氣缸點火事件引起的傳動系振動。其它混合動力系使用在發動機自動起動期間接合的阻尼器旁通離合器(DBC)，以便旁通阻尼器來避免由在經受其固有頻率的阻尼器在該速度范圍內引起的振動，從而防止發動機扭矩脈動傳遞給變速器。DBC在正常操作期間被釋放，從而恢復阻尼器功能。

扭矩脈動消除需要知曉發動機曲軸的位置。曲軸傳感器通常是單向的，因為其不能辨別曲軸的旋轉方向。當發動機減速直至停止時，旋轉方向的反轉是常見的。采用單向傳感器，在從傳感器信息可確定曲軸位置精確估計值之前，在前進方向一次行進經過位置指示器(例如，缺失的輪齒或缺失的磁極)并且在后退方向一次行進經過位置指示器是必要的。然而，在缺失的輪齒/磁極中并不總是發生方向反轉。因而，當傳感器在前進方向行進的情況下在反向的行進被積累時，出現位置錯誤。因而，即使先前的停止位置被存儲在控制器中，該停止位置也可能不準確地反映曲軸的位置。

發明內容

提供一種發動機起動控制裝置和方法，所述裝置和方法在不需要DBC(即允許扭矩通過打開的阻尼器從發動機流動到變速器)的情況下在發動機起動期間顯著消除發動機扭矩脈動。具體地說，提供一種混合動力系，其包括具有曲軸的發動機；以及包括輸入構件、輸出構件以及可操作以提供或接收扭矩的至少一個馬達/發電機的混合變速器。阻尼器將曲軸與輸入構件連接。優選地，阻尼器沒有配備旁通離合器，從而減少動力系的軸向長度并減少液壓需求，從而在降低成本的同時潛在地增加了燃料經濟性。雙向旋轉位置感測系統可操作地連接到曲軸或阻尼器的輸入側，且配置成感測曲軸的旋轉位置和方向，并且提供表示旋轉位置和方向的位置信號。至少一個控制器配置成接收位置信號且至少部分基于位置信號將扭矩指令提供給馬達/發電機。扭矩指令可操作使得馬達/發電機在阻尼器打開(即，沒有旁通)的情況下在起動發動機期間基本消除與所感測旋轉位置有關的預期發動機扭矩脈動。

一種如上所述用打開的阻尼器來控制混合動力系的方法包括：用雙向位置傳感器感測發動機曲軸的旋轉位置和方向；以及將扭矩指令提供給至少一個馬達/發電機，所述至少一個馬達/發電機配置成消除在發動機起動期間出現的預期發動機扭矩脈動。預期發動機扭矩脈動基于所感測的旋轉位置和方向。

本發明涉及下述技術方案。

1.一種混合動力系，包括：

包括曲軸的發動機；

混合動力變速器，所述混合動力變速器包括輸入構件、輸出構件以及可操作提供或接收扭矩的至少一個馬達/發電機；

阻尼器，所述阻尼器將曲軸與輸入構件連接；

雙向旋轉位置感測系統，所述雙向旋轉位置感測系統可操作地連接到曲軸且配置成感測曲軸的旋轉位置和方向以及提供表示旋轉位置和方向的位置信號；和

至少一個控制器，所述至少一個控制器配置成接收位置信號以及至少部分基于位置信號提供扭矩指令給馬達/發電機，并且可操作使得馬達/發電機在阻尼器打開下起動發動機期間基本消除與所感測旋轉位置有關的預期發動機扭矩脈動。

2.根據方案1所述的混合動力系，其中，動力系以缺少用于阻尼器的旁通離合器來表征。

3.根據方案1所述的混合動力系，其中，雙向旋轉位置感測系統包括安裝到曲軸和阻尼器輸入側中的所述一個上的旋轉元件以及布置成靠近旋轉元件的雙向旋轉位置感測元件；其中，旋轉元件以周向間隔的特征來表征，所述周向間隔的特征定尺寸成在旋轉經過雙向旋轉位置感測元件時足以由雙向旋轉位置感測元件來感測。

4.根據方案3所述的混合動力系，其中，旋轉元件為帶齒輪子；且其中，所述特征是在臨近輪齒之間的第一間隙和第二間隙，所述間隙布置成在帶齒輪子上彼此鄰近。

5.根據方案3所述的混合動力系，其中，旋轉元件是磁性編碼器，所述磁性編碼器具有圍繞所述磁性編碼器周向間隔開的磁極；且其中，所述特征是在臨近磁極之間的第一間隙和第二間隙，所述間隙布置成在磁性編碼器上彼此鄰近。

6.根據方案3所述的混合動力系，還包括：