[發明專利]混合動力車輛中發動機結合式和分離式啟動的系統和方法

有效

• 申請號: 201710144249.3
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN107176158B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 張臣;王小勇
• 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;B60W10/02;B60W10/08;B60W20/20
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王秀君;魯恭誠

公開一種混合動力車輛中發動機結合式和分離式啟動的系統和方法。一種用于控制具有第一電機和第二電機的混合動力車輛中的發動機啟動的系統和方法包括：響應于發動機啟動請求而利用所述第一電機啟動所述發動機，并且釋放第二電機預留的發動機啟動轉距以用于推進所述車輛。響應于點火開關接通之后的首次發動機啟動，當車輛速度在相應的閾值以下時，可控制所述第一電機啟動所述發動機，當車輛速度在所述相應的閾值以上時，利用所述第二電機啟動所述發動機。所述第一電機可以是起動發電一體機。

技術領域

本申請針對用于在發動機與電機結合或者分離的情況下啟動混合動力車輛中的發動機的系統和方法。

背景技術

混合動力車輛包括發動機和電機，所述電機使用相關聯的電池而作為馬達/發電機運行以提供電動車輛(EV)模式或混合動力電動車輛(HEV)模式，其中，EV模式只利用電功率來推進車輛，HEV模式利用發動機和馬達來推進車輛。混合動力車輛可利用專用的起動馬達和/或可充當馬達/發電機或起動發電一體機(ISG)的各種類型和大小的電機來啟動發動機。可在各種工況下頻繁地啟動發動機以在EV操作模式和HEV操作模式之間進行轉換，使得選擇的啟動策略可明顯地影響車輛總體效率、性能以及駕駛性。

混合動力車輛的電機可結合到發動機以在各種工況下啟動發動機。然而，這需要電機在運轉期間預留足以啟動發動機并克服發動機的摩擦和慣性的轉矩容量，使得當車輛以EV模式運轉時轉矩或電池功率不可完全用于推進車輛。根據發動機的大小和發動機溫度，在啟動期間啟動發動機而預留的轉矩可以是很大的，例如，從80Nm到150Nm，這可代表高達最大可用轉矩的40％或者更多。此外，在啟動期間將發動機結合到傳動系組件可引入降低車輛效率和駕駛性的轉矩干擾。類似地，僅依賴于專用的起動機或ISG的車輛可具有關于成本和效率的缺點。

發明內容

在一個或更多個實施例中，一種車輛包括：發動機；第一電機，通過第一離合器選擇性地結合到所述發動機；第二電機，結合到所述發動機；階梯傳動比變速器，通過第二離合器選擇性地結合到所述第一電機；處理器，被配置成：響應于選擇所述第二電機用于隨后的發動機啟動而釋放預留的轉矩供所述第一電機用以推進所述車輛。所述第二電機可以是起動馬達或起動發電一體機，所述起動馬達或起動發電一體機可以是通過帶結合到所述發動機的帶驅動式起動發電一體機。所述處理器可被進一步配置成：針對車輛點火開關接通之后的首次發動機啟動而控制所述第二電機啟動所述發動機；響應于發動機啟動請求和車輛速度在相關聯的閾值以下而控制所述第二電機啟動所述發動機。在各種實施例中，所述處理器被配置成：響應于發動機啟動請求和與所述第一電機相關聯的故障而控制所述第二電機啟動所述發動機；響應于發動機啟動請求和與所述第二電機相關聯的故障而控制所述第一電機啟動所述發動機。所述處理器還可被配置成：響應于發動機啟動請求和車輛速度在相應的閾值以上而控制所述第一電機和所述第一離合器以啟動所述發動機。

各種實施例包括一種車輛，所述車輛具有：發動機，所述發動機具有起動馬達并通過第一離合器結合到電機，所述電機通過第二離合器結合到階梯傳動比變速器；處理器，被配置成：針對車輛點火開關接通之后的首次發動機啟動，或者如果車輛速度小于相關聯的閾值，利用所述起動馬達來啟動所述發動機；如果車輛速度超過所述相關聯的閾值，則利用所述電機來啟動所述發動機。所述處理器可被進一步配置成：響應于起動馬達故障而利用所述電機啟動所述發動機，所述處理器可被進一步配置成：響應于電機故障而利用起動馬達來啟動所述發動機。所述處理器還可被配置成：在利用所述起動馬達啟動所述發動機時使所述第一離合器分離；在使用所述電機啟動所述發動機之前使所述第一離合器接合。在一個或更多個實施例中，所述處理器被配置成：響應于計劃隨后的利用所述起動馬達的發動機啟動而釋放為啟動所述發動機所預留的電機轉矩以用于在所述車輛的運行期間推進所述車輛。所述處理器可被進一步配置成：響應于為隨后的發動機啟動預先選擇電機，為隨后的發動機啟動預留電機轉矩。