[發明專利]混合動力汽車起動方法、氣體發動機起動方法及動力系統

有效

• 申請號: 201611116807.7
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN108162954B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 李濤;蘇常軍;楊學青;高建平;李高鵬
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: B60W20/40
• 分類號: B60W20/40;B60K6/38;B60K6/24;B60K6/26
• 代理公司: 41119 鄭州睿信知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳浩

本發明涉及混合動力汽車起動方法、氣體發動機起動方法及動力系統，首先由主電機單獨驅動汽車，當汽車的速度大于一設定值時，控制氣體發動機起動，ISG電機為轉矩控制模式，以拖動氣體發動機，當氣體發動機的轉速到達一設定轉速值時，為氣體發動機供氣并點火，然后ISG電機轉換為轉速控制模式，繼續拖動氣體發動機轉動，當氣體發動機的轉速與主電機的轉速之差小于一設定差值時，控制離合器結合，完成汽車的起動。該控制方式提高了車輛的起停性能，使氣體發動機不但起動平順，而且在發動機起動成功后使發動機和電機的扭矩切換平順，保證發動機的起動可靠性。

技術領域

本發明屬于涉及混合動力系統中的氣體發動機轉速調節控制技術領域，具體提供混合動力汽車起動方法、氣體發動機起動方法及動力系統。

背景技術

氣體發動機受氣體燃燒值低、燃燒速度慢、火焰傳播速度慢、速燃期長的影響，氣體發動機的轉速調節穩態響應時間較長，瞬態響應速度偏差較大，氣體發動機的這種特性在實際車輛應用中影響了車輛的平順性，增加了車輛的縱向振動。

現有技術中給出了常規的供油發動機的起動控制方式，相關技術中，發動機的起停控制方式較簡單，例如整車控制器發送發動機起動標志位，從而讓發動機開始供油，同時讓電機進入轉速控制模式，以及整車控制器同時直接給電機發送一個固定轉速值，以使電機利用PID(Proportion Integration Differentiation，比例積分微分)控制電機拖動扭矩拖動發動機起動。

然而，首先，相關技術中發動機的起停控制方式的缺點有：1)、一旦電機拖動扭矩過大，則容易產生母線過壓，同時容易造成發動機超調，導致增加系統的能量消耗，浪費能源；2)、一旦發動機噴油的時刻太早，易導致發動機燃燒不穩定，從而降低車輛的起停性能，同時不利于控制發動機的油耗，無法很好地保證發動機起動的可靠性；而且，由于氣體發動機與常規供油發動機有一定的區別，所以，現有相關技術中的常規發動機的起動控制方式，比如：中國專利申請公布號：CN 102180167 A公布的一種混合動力汽車啟動時發動機轉速的控制方法，提出了對發動機啟動初始階段的轉速控制方法，以及啟動階段ISG的工作模式變化，并不適用于氣體發動機的相關控制。

發明內容

本發明的目的是提供一種混合動力汽車起動方法，能夠有效進行基于氣體發動機的混合動力汽車的起動控制。本發明同時提供一種混合動力汽車氣體發動機起動方法和一種混合動力汽車動力系統。

為實現上述目的，本發明的方案包括一種混合動力汽車動力系統，包括氣體發動機、ISG電機、主電機、離合器、動力電池、控制單元、氣體發動機轉速檢測模塊和主電機轉速檢測模塊，氣體發動機與ISG電機機械傳動連接，ISG電機通過所述離合器與主電機機械傳動連接，主電機用于驅動車輛，所述動力電池分別與ISG電機和主電機通過電能傳輸線路連接，所述控制單元采樣連接所述氣體發動機轉速檢測模塊和主電機轉速檢測模塊，控制連接氣體發動機和ISG電機。

所述動力系統還包括雙電機控制器，所述動力電池通過所述雙電機控制器分別與ISG電機和主電機通過電能傳輸線路連接，所述控制單元連接所述雙電機控制器。

一種專用于上述混合動力汽車動力系統的混合動力汽車起動方法，首先由主電機單獨驅動汽車，當汽車的速度大于一設定值時，控制氣體發動機起動并使轉速逐漸增大，當氣體發動機的轉速與主電機的轉速之差小于一設定差值時，控制離合器結合，完成汽車的起動；

實現所述控制氣體發動機起動并使轉速逐漸增大的過程為：首先ISG電機為轉矩控制模式，以拖動氣體發動機轉動，當氣體發動機的轉速上升到一設定轉速值時，控制為氣體發動機供氣并點火，然后ISG電機轉換為轉速控制模式，繼續拖動氣體發動機；

所述轉矩控制模式為以下兩種控制方式中的其中一種：第一種，ISG電機以一設定的轉矩值定轉矩控制；第二種，ISG電機在剛開始拖動氣體發動機的時候，ISG電機的轉矩為一設定的啟動轉矩值，隨著氣體發動機轉速的上升，ISG電機的轉矩逐漸降低。