[發明專利]一種用于混合動力汽車發動機自動啟動的控制方法

有效

• 申請號: 201410263448.2
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104002797A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 湯治恒;周偉;張子起;曹正策
• 申請（專利權）人: 武漢理工通宇新源動力有限公司
• 主分類號: B60W10/06
• 分類號: B60W10/06;B60W10/08;B60W10/10;B60W10/02;B60W30/19;B60W40/105;B60W40/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

技術領域

本發明屬于汽車動力系統技術領域，具體涉及一種用于混合動力汽車發動機自動啟動的控制方法。

背景技術

并聯式混合動力系統采用發動機和電動機來共同驅動汽車，發動機和電動機分屬兩套系統，可以分別獨立地向汽車傳動系統提供扭矩，在不同的路況既可以共同驅動也可以單獨驅動。

圖1為現有技術中一種典型的并聯式混合動力系統的簡化示意圖。如圖所示，該并聯式混合動力系統用于公交車，其發動機1′與電機2′同軸串聯連接，以機械疊加的方式來驅動汽車，可以組合成不同的動力模式。3′為變速箱

根據車輛的行駛路況，在車輛啟動、低速、怠速工況，用電機2′代替傳統車輛發動機1′，發動機不工作。在中、高速的行駛工況下則點燃發動機，仍由發動機1′提供動力，在加速或爬坡時可由發動機1′和電機2共同提供動力驅動車輛，在節油減排的同時大大提高了車輛的加速性能和爬坡性能。

電機的另一個用處是可以作為發動機的起動機來使用，考慮到發動機啟動控制需要發動機上傳統起動機的頻繁工作，且發動機與電機同軸的情況下，可以將電機作為發動機的起動機來使用。

電機作為起動機有區別與其他啟動方法，執行機構可根據當前車速、油門踏板、制動踏板、發動機和電機轉速等參數，由整車控制器(VCU)控制電機啟動發動機，完成發動機的啟動過程。

同時，整車控制器根據控制策略進行發動機，電機，離合器，變速箱等部件的相互配合執行，滿足發動機啟動需求，實現發動機、電機、電池、傳動系統和其他部件的優化匹配。所以通過VCU，可以實現對發動機啟動的智能控制。

在現有發動機啟動控制中，有起動機單獨啟動，以及單獨匹配的兩用電機來啟動，兩種啟動方法。起動機單獨啟動的啟動方法是由發動機本身匹配的起動機來進行啟動，在一般的發動機啟動需求下可以滿足啟動要求，但對于混合動力發動機頻繁啟動的工況下，此種啟動方式的可靠性難以保證，由于起動機本身為直流有刷電機，在頻繁啟動發動機的過程中會大大損耗其電刷的電氣性能，導致故障率直線上升。同時啟動機的頻繁工作會大大降低整車24V低壓電池的使用壽命，一旦起動機故障，發動機無法啟動，整個混合動力控制系統將無法工作。單獨匹配兩用電機來啟動的系統中會配有兩臺高壓電機，一臺作為整車驅動電機使用，一臺作為發電機使用，此種系統的啟動方法是將混合動力系統中原本單獨作為發電機的無刷高壓電機作為起動機來使用，此種方法雖然解決了發動機頻繁啟動的可靠性問題，但是由于單獨增加的電機及相關配套的變頻器等部件大大增加了系統的成本。

在混合動力車輛啟動控制中，如何有效的控制發動機的頻繁啟動，且在不增加相關設備，不損傷其它部件的情況下，增加發動機啟動的可靠性，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種用于混合動力汽車發動機自動啟動的控制方法，在不增加相關設備、不損傷其它部件的情況下，增加發動機啟動的可靠性。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：一種用于混合動力汽車發動機自動啟動的控制方法，其特征在于：它包括以下步驟：

1)采集車輛速度，當車輛速度達到換檔速度后，判斷此時電機轉速是否位于換檔轉速區間，若是，則整車控制器向換檔執行機構電控單元發送換檔命令，由換檔執行機構電控單元控制換擋汽缸電磁閥，從而控制換檔撥叉運行；

2)采集當前檔位狀態信息，當換檔撥叉剛剛脫離原先檔位時，整車控制器向自動離合器執行機構電控單元發送結合命令，由自動離合器執行機構電控單元控制離合器電磁閥，從而控制氣缸運行；采集離合器位置信息，當離合器結合后，由電機本身的慣量帶動發動機運行；

3)在發動機沒有達到需求轉速、且電機轉速低于設定轉速時，整車控制器向電機控制器發送設定的電機正轉力矩的命令；

在發動機達到需求轉速后，整車控制器向自動離合器執行機構發送分離命令，同時向電機控制器發送電機調速命令，控制電機調速；在電機控制器控制電機達到換檔轉速后，整車控制器向換檔執行機構電控單元發送進入下一檔位的命令；

4)進檔完成后，若發動機轉速呈下降趨勢并降低到零，則在下一次換檔時重復步驟1)-3)；若發動機啟動成功，則進入混合動力驅動狀態。

按上述方法，所述的換檔轉速區間是通過車輛速度和油門踏板開度計算所得的區間，其計算公式如下：

n＝3000-〔[32000+(400v-x)]/(x+8)〕，(V≥40，0<x<32000)，