[發明專利]用于控制車輛中發動機起動的方法

有效

• 申請號: 201010542530.0
• 申請日: 2010-11-10
• 公開（公告）號: CN102060013A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 沃爾特·約瑟夫·歐特曼;丹尼爾·斯科特·科爾文;布蘭登·R·馬斯特森;雷德·阿蘭·鮑德溫;安德魯·約翰·史文利;弗朗西斯·T·肯努利;馬文·保羅·克拉斯卡
• 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;B60W10/08;B60W10/02;B60W20/00;F02N11/00;F02N15/02
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 郭鴻禧;李娜娜

技術領域

本發明涉及一種車輛及一種用于控制車輛中發動機起動的方法。

背景技術

混合動力車輛(HEV)使用內燃機和電機的結合來提供驅動車輛所需的動力。這種布置為僅具有內燃機的車輛提供改善的燃料經濟性。改善HEV中燃料經濟性的一種方法是在發動機低效運轉并且不另外需要驅動車輛的時間段內關閉發動機。在這些情況下，電機用于提供驅動車輛所需的全部動力。當駕駛員動力需求增加，使得電機不能再提供足夠的動力以滿足該需求，或如果電池荷電狀態(SOC)下降至一定水平之下時，駕駛員基本上明白必須快速且平滑地起動發動機。

控制HEV中發動機起動的一種方法在Colvin等人于2008年5月13日公布的第7,370,715號美國專利中描述，該方法通過引用被包含于此。在HEV中，可通過還可輸出扭矩以驅動車輛的電機最初起動發動機。當通過電機驅動車輛并且要求發動機起動時，期望控制傳動系統，即，發動機、電機、變速箱等，從而將扭矩從電機傳遞到發動機，而基本上不會使從電機到車輪的扭矩流中斷。這可能是當發動機第一次起動時的具體問題，因為此時是發動機扭矩要求最高且會發生扭矩擾動的時刻。因此，需要一種車輛及一種用于控制車輛中發動機起動的方法，從而減少或消除當發動機起動時動力傳動系統的扭矩擾動。

發明內容

本發明的實施例包括一種車輛，該車輛具有：發動機；電機(例如，牽引電機或電動機/發電機(M/G))，可將扭矩輸出到發動機和車輪；起動電機，可操作地連接到發動機。起動電機可用于提供扭矩以起動發動機，而不需要來自M/G的扭矩的增加。這在發動機起動過程中使M/G隔離并且消除當將扭矩從M/G傳遞到發動機以輔助發動機起動時會另外發生的扭矩擾動。

一種既使用來自電機的扭矩又使用來自起動電機的扭矩以起動發動機的控制系統和方法在于2009年11月13日提交的第12/617,896號美國專利申請中描述，該申請通過引用被包含于此。本發明中出現的一個不同點在于直到起動電機已成功地起動發動機之后才將M/G連接到發動機。盡管設置在發動機和M/G之間的離合器可處于快速接合的位置，即，離合器板在其間具有一些拖拉，但是從M/G傳遞到發動機的任何扭矩是可忽略的，并且不依靠該扭矩來輔助發動機起動。

盡管本發明(只依靠起動電機來提供發動機起動扭矩)可能最適合于直噴(DI)發動機，但是本發明還可用于諸如進氣道噴射發動機(port?injection?engine)的其他類型的發動機。另外，當發動機曲軸在預定的位置或在預定的位置范圍內停止而不是在隨機角度位置停止時，本發明的車輛和方法可更有效地起作用。當只有起動電機用于發動機起動時，可便于更有效、更簡單的發動機起動。

在一些實施例中，當車輛以相對穩定的速度運行時可使用本發明的方法。在這種情況中，可使用通過諸如變速箱控制模塊(TCM)的控制器命令的電磁閥(例如，可變力電磁閥)使設置在電機和發動機之間的分離離合器最初接合。分離離合器的最初接合可以是以最初的高壓增加為特征的“快速填充”，這使分離離合器壓力升至第一水平。

然后，分離離合器中的壓力可被減少至通常被稱為“沖程壓力”的第二水平。沖程壓力是使離合器活塞或離合器板運動到恰好接觸的點必需的壓力的量。在沖程壓力下，離合器滑動，并且離合器準備好快速地接合。在這種方式下，M/G表面上與發動機隔開，車輛駕駛員在發動機起動過程中將不會遭受由從M/G傳遞到發動機的扭矩所導致的扭矩擾動。

盡管上述離合器的操作使用術語“壓力”，從而暗示是液壓離合器，但是還可使用諸如機電式離合器的其他類型的離合器。在液壓離合器的情況下，離合器板上的壓力與扭矩容量相關。在相同的方式下，在非液壓離合器中作用在板上的力也與扭矩容量相關。因此，為了術語的一致性，除非另外特別地限定，否則在此所述的離合器的操作將呈“壓力”的形式，應該理解，離合器的操作包括在非液壓離合器中將非液壓力施加到離合器板上的情況。

在一些實施例中，起動電機的操作與分離離合器的最初填充的開始基本上同時進行。在發動機加油并且檢測到發動機起動之后，可使分離離合器的壓力水平上升，以鎖定分離離合器并將M/G連接到發動機。當分離離合器正接合或已接合時，為了將車輪和可發生在從M/G到發動機的扭矩傳遞過程中的擾動隔開，可使設置在M/G和車輪之間的一個或多個離合器滑動。