[發明專利]具有基于電池的荷電狀態的不同控制模式的非均勻排量發動機控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201610829311.8
• 申請日: 2016-09-18
• 公開（公告）號: CN107031606B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 魚禎秀;金淵馥;鄭然光;金成在;張永俊
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: B60W20/10
• 分類號: B60W20/10;B60W10/06;B60W10/08
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;岳磊

本發明涉及具有基于電池的荷電狀態的不同控制模式的非均勻排量發動機控制系統及其控制方法。該系統包括：包含多個氣缸的非均勻排量發動機，氣缸包括具有不同排量的至少兩種尺寸的氣缸；連接到發動機的驅動軸的電動機；用于為電動機供應電能的電池；和用于控制電動機的電動機控制裝置，其中，電動機控制裝置控制電動機補償因氣缸的不同排量而導致的轉矩差，使得每個氣缸的爆發沖程中的發動機轉矩和電動機轉矩之和是恒定的，并且電動機控制裝置具有基于電池的SOC的充電意向模式或放電意向模式。

技術領域

本公開涉及具有基于電池的荷電狀態(SOC)的不同控制模式的非均勻排量發動機控制系統及其控制方法。更具體地，本公開涉及用于在具有包括排量不同的氣缸的發動機和用于補充發動機驅動力的電動機的車輛中基于電池的SOC控制發動機和電動機的系統和方法。

背景技術

常規內燃機被構造為使得氣缸具有均勻的排量，以便滿足進氣系統和排氣系統的分配特性。均勻排量發動機的優點在于，可以易于控制空燃比和排氣。然而，均勻排量發動機的缺點在于，由于其排量固定，用于操作點控制的余量不足。結果，在特定操作區域中難以同時滿足操作效率和燃料效率，并且因此這些問題必須通過降低操作效率和燃料效率中的一個或兩者來解決。

此外，在具有固定排量氣缸的發動機中，為了確保穩定怠速，消耗了過量的機械能，這是低效的。特別地，由于振動和噪聲引起的限制，操作點控制是不可避免地且常常是低效的。

在常規內燃機的整個操作區域上可能出現的此類問題通過在操作效率、燃料效率和排放特性之間進行折中來解決。

另一方面，日本專利公開號2007-162672公開了一種多級類型排量可調節發動機的氣缸布置結構，在其中具有不同排量的氣缸被布置為使得發動機的排量基于氣缸的操作組合按多級方式調節。

在日本專利公開號2007-162672中公開的多級類型排量可調節發動機的氣缸布置結構具有的效果在于，發動機的排量以多級方式調節，并且因此可以在相應的操作區域內控制發動機的操作，由此同時改進操作效率和燃料效率。然而，可能出現的問題在于，由于氣缸間排量的不平衡產生振動和噪聲，使得難以將多級類型排量可調節發動機的氣缸布置結構應用到量產的車輛中。

在背景章節公開的上述信息只用于加強對本公開背景的理解，因此它可能包含對于本領域的普通技術人員在本國已經已知的、不形成現有技術的信息。

發明內容

本公開致力于解決與現有技術相關聯的上述問題，并且本公開的目的是提供一種非均勻排量發動機控制系統及其控制方法，其通過發動機和電動機的協作，能夠減小由包括具有不同排量的氣缸的非均勻排量發動機產生的振動和噪聲，并基于駕駛狀況確保各種水平的動力性能，特別地，非均勻排量發動機控制系統被構造成基于電池的荷電狀態(SOC)選擇性地使用充電意向模式或放電意向模式。

在一個方面，本公開提供了一種具有基于電池的荷電狀態(SOC)的不同控制模式的非均勻排量發動機控制的系統，所述系統包括：包括多個氣缸的非均勻排量發動機，所述氣缸包括具有不同排量的至少兩種尺寸的氣缸；連接到發動機的驅動軸的電動機，用于為電動機供應電能的電池，和用于控制電動機的電動機控制裝置，其中，電動機控制裝置控制電動機補償因氣缸的不同排量而導致的轉矩差，使得在每個氣缸的爆發沖程中發動機轉矩和電動機轉矩之和是恒定的，并且電動機控制裝置具有基于電池的SOC的充電意向模式或放電意向模式。

在一個實施例中，電動機控制裝置可以執行控制，以在充電意向模式中基于電池的SOC減小因驅動電動機而導致的放電量，并且在放電意向模式中減小因能量再生而得到的充電量。

在另一實施例中，可以暫時應用充電意向模式或放電意向模式，直到電池的SOC達到預定的基準值。

在又一實施例中，電動機控制裝置可以在充電意向模式中應用電動機驅動轉矩的補償系數(α1)，并且在放電意向模式中應用再生轉矩的補償系數(β1)。