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本发明涉及车辆领域,更具体地涉及用于车辆的混合动力系统的发动机启动方法。

背景技术

图1示出了一种用于车辆的混合动力系统的拓扑结构示意图,该混合动力系统包括一个发动机ICE、一个电机EM、一个离合器C以及变速器T。

发动机ICE的输出轴经由离合器C与电机EM的输入/输出轴相连。当离合器C接合时,发动机ICE的输出轴(例如曲轴上的飞轮)与电机EM的输入/输出轴实现传动联接;当离合器C分离时,发动机ICE的输出轴与电机EM的输入/输出轴解除传动联接。电机EM的输入/输出轴与变速器T的输入轴以同轴的方式直接连接,使得电机EM的输入/输出轴与变速器T的输入轴始终传动联接。变速器T除了包括输入轴之外还包括必要的传动机构。在该混合动力系统中,发动机ICE与变速器T的输入轴受控地传动联接,电机EM与变速器T的输入轴始终传动联接。这样,上述混合动力系统具有所谓的P2架构。

在图1所示的混合动力系统中,当电机EM处于驱动状态(也就是说电机EM的扭矩用于驱动车辆行驶)时,可以采用现有的方法启动发动机ICE,图2中示出了采用该方法过程中混合动力系统中各部件的参数随时间变化的曲线其中横坐标表示时间。在现有的方法中,具体包括如下阶段。

如图2所示,设开始执行该方法的时间点为a点(以下各点均为时间点),设发动机ICE的速度增大到预定值的时间点为b点。在从a点开始到b点的时间段内,将离合器C的扭矩容量增大到预定值并且保持该预定值不变,使得电机EM的一部分扭矩传递到发动机ICE,从而带动发动机ICE的速度增大。在这个过程中,电机EM的扭矩也随着离合器C的扭矩容量的增大而增大。在b点,离合器C的扭矩容量和电机EM的扭矩均开始降低。进一步地,设离合器C的扭矩容量降低到零的时间点为c点,在c点,离合器C的扭矩容量降低到零并且发动机ICE进行喷油点火以启动发动机ICE。进一步地,设发动机ICE的状态转变成其扭矩能够按照混合动力控制单元的控制命令受控的状态的时间点为d点,从c点开始到d点的时间段内,发动机ICE的速度持续增大,发动机ICE的扭矩不受控而产生波动变化。在d点,控制发动机ICE使得其扭矩保持零。从d点开始,将离合器C的扭矩容量增大到预定值并且增大电机EM的扭矩,这样在电机EM的扭矩的带动下,发动机ICE的速度与电机EM的速度逐渐同步。进一步地,发动机ICE的速度与电机EM的速度逐渐同步,设两者之间的差异小于或等于预定值的时间点为e点。在e点,撤销电机EM随着离合器C的扭矩容量的变化量而增大的扭矩,离合器C开始逐渐接合。进一步地,经过一段时间之后,离合器C在f点处转变成接合状态,发动机ICE的速度与电机EM的速度实现完全同步。

虽然以上的方法能够在电机EM处于驱动状态下启动发动机ICE,但是该方法存在以下缺陷。在从b点到c点的时间段内,由于离合器C的扭矩容量逐渐减小直至转变成分离状态,但是发动机ICE并未点火,这可能导致发动机ICE的速度迅速降低,最终在c点发动机ICE的速度可能过低而导致发动机ICE难以启动。

发明内容

为了解决上述现有技术的缺点而做出了本发明。本发明的一个发明目的在于提供一种新型的用于混合动力系统的发动机启动方法,其能够避免上述背景技术中由于发动机速度降低过快导致发动机启动失败的问题。

为了实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案。

本发明提供了一种如下的用于混合动力系统的发动机启动方法,所述混合动力系统包括发动机、电机、离合器和变速器,经由所述离合器所述发动机与所述变速器的输入轴受控地传动联接,所述电机与所述变速器的输入轴始终传动联接,所述发动机启动方法用于在所述电机处于驱动状态时启动所述发动机,所述发动机启动方法包括如下步骤:

扭矩容量增大步骤,其中使所述离合器从分离状态转变成滑摩状态,增大所述离合器的扭矩容量,所述电机的扭矩经由所述离合器传递到所述发动机使所述发动机的速度逐渐增大;以及

发动机启动步骤,其中在所述发动机的速度增大到最小发动机点火速度的时间点,所述发动机进行点火,以启动所述发动机。

优选地,在所述扭矩容量增大步骤中,所述电机的扭矩随着所述离合器的扭矩容量的增大而增大。

更优选地,所述电机的用于进行驱动的扭矩按照基准曲线变化,在所述扭矩容量增大步骤中,所述电机的扭矩随着所述离合器的扭矩容量增大而相对于所述基准曲线具有偏移量,该偏移量与所述离合器的扭矩容量的增大量相同。

更优选地,当所述发动机启动方法开始时所述电机的速度小于或等于第一速度值,所述发动机启动方法在所述发动机启动步骤之后还包括:

扭矩容量减小步骤,其中在所述发动机启动之后所述发动机的速度逐渐增大,当所述发动机的速度增大到小于所述电机的速度的预定速度值之后,所述离合器的扭矩容量开始逐渐减小,直至使所述离合器转变成分离状态;以及

速度同步步骤,其中当所述发动机的状态转变成扭矩能够受控的状态的时间点之后,使所述离合器从分离状态转变成滑摩状态,以使得所述发动机的速度与所述电机的速度逐渐同步。

更优选地,在所述扭矩容量减小步骤和所述速度同步步骤中,所述电机的扭矩随着所述离合器的扭矩容量变化而变化。

更优选地,所述电机的用于进行驱动的扭矩按照基准曲线变化,在所述扭矩容量减小步骤和所述速度同步步骤中,所述电机的扭矩随着所述离合器的扭矩容量增大而相对于所述基准曲线具有偏移量,所述偏移量与所述离合器的扭矩容量的变化量相同。

更优选地,当所述发动机启动方法开始时所述电机的速度大于第一速度值且小于第二速度值,所述发动机启动方法在所述发动机启动步骤之后还包括:

扭矩容量减小步骤,其中在所述发动机启动之后所述发动机的速度逐渐增大,当所述发动机的速度增大到小于所述电机的速度的预定速度值之后,所述离合器在保持滑摩状态的情况下扭矩容量逐渐减小;以及

速度同步步骤,其中当所述发动机的状态转变成扭矩能够受控的状态的时间点之后,所述离合器的扭矩容量停止减小,使得所述发动机的速度与所述电机的速度逐渐同步。

更优选地,在所述扭矩容量减小步骤之前的一段时间,所述电机的扭矩逐渐减小。

更优选地,当所述发动机启动方法开始时所述电机的速度大于第二速度值,所述发动机启动方法在所述发动机启动步骤之后还包括:

速度同步步骤,所述离合器的扭矩容量保持不变,使得所述发动机的速度与所述电机的速度逐渐同步。

更优选地,所述发动机启动方法在所述速度同步步骤之后还包括:

离合器接合步骤,在所述发动机的速度和所述电机的速度实现同步之后,使所述离合器转变为接合状态,所述电机的扭矩的所述偏移量变为零。

通过采用上述技术方案,本发明提供了一种用于混合动力系统的发动机启动方法。该混合动力系统包括发动机、电机、离合器和变速器,经由离合器发动机与变速器的输入轴受控地传动联接,电机与变速器的输入轴始终传动联接。根据本发明的发动机启动方法用于在电机处于驱动状态时启动发动机并具体包括如下步骤:扭矩容量增大步骤,其中使变速器从分离状态转变成滑摩状态,增大离合器的扭矩容量,电机的扭矩经由离合器传递到发动机使发动机的速度逐渐增大;以及发动机启动步骤,其中在发动机的速度增大到最小发动机点火速度的时间点,发动机进行喷油点火,以启动发动机。

这样,由于在发动机进行点火之前,离合器的扭矩容量不降低,因而避免了如背景技术中说明的离合器的扭矩容量降低使发动机速度降低过快而导致发动机启动失败的问题。而且,在根据本发明的发动机启动方法中,由于发动机速度达到最小发动机点火速度发动机就进行点火,因而缩短了发动机启动持续时间。

附图说明

图1是示出了一种具有P2架构的混合动力系统的拓扑结构示意图。

图2是示出了图1中的混合动力系统采用现有发动机启动方法的过程中各部件的参数随时间变化的曲线的示意图,其中该发动机启动方法用于在电机处于驱动状态时启动发动机,图中的横坐标表示时间。

图3是示出了图1中的混合动力系统采用根据本发明的第一实施方式的发动机启动方法的过程中各部件的参数随时间变化的曲线的示意图,其中该发动机启动方法用于在电机处于驱动状态时启动发动机,图中的横坐标表示时间。

图4是示出了图1中的混合动力系统采用根据本发明的第二实施方式的发动机启动方法的过程中各部件的参数随时间变化的曲线的示意图,其中该发动机启动方法用于在电机处于驱动状态时启动发动机,图中的横坐标表示时间。

图5是示出了图1中的混合动力系统采用根据本发明的第三实施方式的发动机启动方法的过程中各部件的参数随时间变化的曲线的示意图,其中该发动机启动方法用于在电机处于驱动状态时启动发动机,图中的横坐标表示时间。

附图标记说明

ICE发动机 EM电机 C离合器 T变速器。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解,这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明,而不用于穷举本发明的所有可行的方式,也不用于限制本发明的范围。

在本发明中,如无特殊说明,“传动联接”是指两个部件之间能够传递驱动力/扭矩,这两个部件之间可以采用直接连接或者经由其它机构间接地传递驱动力/扭矩。

在本发明中,如无特殊说明,所有的“点”均表示时间点。

在本发明中,如无特殊说明,“速度”均是指转速。例如,发动机的速度是指发动机的转速,电机的速度是指电机的转速。

在本发明中,电机的扭矩的“偏移量”是指以电机的用于驱动车辆的扭矩曲线为基准曲线,电机的扭矩从该基准曲线偏移的大小。

具体地,在图1所示的具有P2架构的混合动力系统中,经由离合器C发动机ICE与变速器T的输入轴受控地传动联接,电机EM与变速器T的输入轴始终传动联接。根据本发明的发动机启动方法用于在电机EM处于驱动状态时启动发动机ICE。

(根据本发明的第一实施方式的发动机启动方法)

当开始执行根据本发明的发动机启动方法时电机EM的速度小于或等于第一速度值,则混合动力系统采用根据本发明的第一实施方式的发动机启动方法。例如,该第一速度值可以为2000rpm(转每分钟)。

图3中示出了根据本发明的第一实施方式的发动机启动方法的过程中各部件的参数随时间变化的曲线的示意图。该发动机启动方法按照时间顺序包括扭矩容量增大步骤、发动机启动步骤、扭矩容量减小步骤、速度同步步骤和离合器接合步骤。混合动力系统的控制单元能够根据上述步骤控制各部件进行相应的操作。

在扭矩容量增大步骤中,使离合器C从分离状态转变成滑摩状态,增大离合器C的扭矩容量,电机EM的扭矩经由离合器C传递到发动机ICE使发动机ICE的速度逐渐增大。

具体地,如图3所示,设开始执行根据本发明的第一实施方式的发动机启动方法的时间点为a点且发动机ICE的速度增大到最小发动机点火速度的时间点为b点,在从a点开始到b点的时间段内执行上述扭矩容量增大步骤,使离合器C从分离状态转变成滑摩状态,离合器C的扭矩容量逐渐增大到预定值,之后保持不变。

另外,在a点之前,电机EM的用于驱动的扭矩曲线为线性递增的直线(基准曲线)。在从a点开始到b点的时间段内,电机EM的扭矩随着离合器C的扭矩容量的增大而增大。电机EM的扭矩增大而相对于基准曲线的偏移量与离合器C的扭矩容量的增大量相同,之后保持不变。

在从a点开始到b点的时间段内,发动机ICE仍然处于未启动状态,发动机ICE的扭矩始终为零。在这个时间段内,在电机EM的扭矩的带动下,发动机ICE的速度逐渐增大。另外,在这个时间段内,电机EM的速度始终保持线性增大的状态。

进一步地,在发动机启动步骤中,在发动机ICE的速度增大到最小发动机点火速度的时间点,对发动机ICE进行喷油点火,以启动发动机ICE。

具体地,如图3所示,如上所述发动机ICE的速度从a点开始持续增大,在b点发动机ICE的速度达到最小发动机点火速度。该最小发动机点火速度是根据发动机ICE自身的特性确定的能够正常启动发动机ICE所需的最小速度,不同的发动机ICE具有不同的最小发动机点火速度。因此,在b点执行发动机启动步骤,发动机ICE进行点火,发动机ICE将顺利启动。

设发动机ICE达到开始减小离合器C的扭矩容量的预定速度值的时间点为c点,在从b点开始到c点的时间段内,由于发动机ICE顺利启动,发动机ICE的速度持续增大。但是在这个时间段内,发动机ICE的扭矩处于不可控阶段,发动机ICE的扭矩产生比较大的波动。在这个时间段内,离合器C的扭矩容量保持不变,因而在这个时间段内离合器C的扭矩容量不会对电机EM的扭矩产生影响,电机EM的扭矩按照基准曲线线性增大。在这个时间段内,电机EM的速度始终保持线性增大的状态。

进一步地,在扭矩容量减小步骤中,由于在发动机ICE顺利启动之后发动机ICE的速度逐渐增大,为了避免发动机ICE的速度增大过多影响发动机ICE的速度和电机EM的速度之间的同步,需要适时降低离合器C的扭矩容量。需要根据实际检测和多次校验得到一个发动机的小于电机EM的速度的预定速度值,当发动机ICE的速度增大到该预定速度值(在点c处增大到该预定速度值)之后,使离合器C的扭矩容量开始逐渐减小,直至使离合器C转变成分离状态。

具体地,如图3所示,如上所述地设发动机ICE达到上述预定速度值的时间点为c点,设离合器C的扭矩容量降低到零(离合器C转变成分离状态)的时间点为d点,从c点开始到d点的时间段内执行上述扭矩容量减小步骤,使离合器C的扭矩容量逐渐减小,最终离合器C从滑摩状态转变成分离状态。

在从c点开始到d点的时间段内,电机EM的扭矩随着离合器C的扭矩容量的减小而减小,电机EM的扭矩在从a点到b点的时间段内增大的偏移量在离合器C转变成分离状态时也变为零。在这个时间段内,发动机ICE的扭矩仍然不受控而处于波动状态,发动机ICE的速度则迅速增大。在这个时间段内,电机EM的速度始终保持线性增大的状态。

进一步地,在速度同步步骤中,当发动机ICE的状态转变成扭矩能够受控的状态的时间点之后,使变速器T从分离状态转变成滑摩状态,以使得发动机ICE的速度与电机EM的速度逐渐同步。

具体地,如图3所示,设发动机ICE的状态转变成扭矩能够受控的状态的时间点为e点,从d点开始到e点的时间段属于过渡阶段。在这个时间段内,离合器C的扭矩容量保持不变,电机EM的扭矩和速度保持线性增大的状态,发动机ICE的扭矩仍然不受控而处于波动状态,发动机ICE的速度则大幅增大到超过电机EM的速度。

从e点开始到下述f点的时间段内,执行上述速度同步步骤。从e点开始,使离合器C从分离状态转变成滑摩状态,离合器C的扭矩容量增大到预定值之后保持不变直到f点。相应地,电机EM的扭矩也会增大与离合器C的扭矩容量的变化值对应的偏移量。在这个时间段内,发动机ICE的扭矩受控地始终保持为零,发动机ICE的速度则在电机EM的拖拽下逐渐与电机EM的速度同步,电机EM的速度仍然保持线性增大的状态。

进一步地,在离合器接合步骤中,在发动机ICE的速度和电机EM的速度实现同步之后,使离合器C转变为接合状态。

具体地,如图3所示,设发动机ICE的速度与电机EM的速度基本实现同步的时间点为f点,设离合器C的状态转变为接合状态的时间点为g点,从f点开始到下述g点的时间段内,执行上述离合器接合步骤。

从f点开始,电机EM的扭矩在从e点开始增大的偏移量迅速变为零。进一步地,在从f点开始到下述g点的时间段内,离合器C的扭矩容量迅速增大,发动机ICE的扭矩保持为零,发动机ICE的速度与电机EM的速度逐渐保持一致,而电机EM的扭矩和速度仍然保持线性增大的状态。

当离合器接合步骤执行完成之后,也就是整个发动机启动方法执行完成之后,离合器C处于接合状态,发动机ICE的速度与电机EM的速度实现同步,发动机ICE的扭矩和电机EM的扭矩受控地增大。

(根据本发明的第二实施方式的发动机启动方法)

当根据本发明的发动机启动方法开始时电机EM的速度大于上述第一速度值且小于第二速度值,则该混合动力系统采用根据本发明的第二实施方式的发动机启动方法。例如,该第二速度值可以为2500rpm(转每分钟)。

图4中示出了根据本发明的第二实施方式的发动机启动方法的过程中各部件的参数随时间变化的曲线的示意图。该发动机启动方法按照时间顺序包括扭矩容量增大步骤、发动机启动步骤、扭矩容量减小步骤、速度同步步骤和离合器接合步骤。混合动力系统的控制单元能够根据上述步骤控制各部件进行相应的操作。

与第一实施方式同样地,在扭矩容量增大步骤中,使离合器C从分离状态转变成滑摩状态,增大离合器C的扭矩容量,电机EM的扭矩经由离合器C传递到发动机ICE使发动机ICE的速度逐渐增大。

具体地,如图4所示,设执行根据本发明的第二实施方式的发动机启动方法的时间点为a点,设发动机ICE的速度增大到最小发动机点火速度的时间点为b点,从a点开始到b点的时间段内执行上述扭矩容量增大步骤,使离合器C从分离状态转变成滑摩状态,离合器C的扭矩容量逐渐增大到预定值,之后保持不变。

另外,在a点之前,电机EM的用于驱动的扭矩曲线为线性递增的直线(基准曲线)。从a点开始到b点的时间段内,电机EM的扭矩随着离合器C的扭矩容量的增大而增大。电机EM的扭矩增大而相对于基准曲线的偏移量与离合器C的扭矩容量的增大量相同,之后保持不变。

在从a点开始到b点的时间段内,发动机ICE仍然处于未启动状态,因而发动机ICE的扭矩始终为零。在这个时间段内,在电机EM的扭矩的带动下,发动机ICE的速度逐渐增大。另外,在这个时间段内,电机EM的速度始终保持线性增大的状态。

进一步地,与第一实施方式同样地,在发动机启动步骤中,在发动机ICE的速度增大到最小发动机点火速度的时间点,发动机ICE进行喷油点火,以启动发动机ICE。

具体地,如图4所示,如上所述发动机ICE的速度从a点开始持续增大,在b点发动机ICE的速度增大到最小发动机点火速度。该最小发动机点火速度是根据发动机ICE自身的特性确定的能够正常启动发动机ICE所需的最小速度,不同的发动机ICE具有不同的最小发动机点火速度。因此,在b点执行发动机启动步骤,发动机ICE进行点火,发动机ICE将顺利启动。

设发动机ICE的速度达到开始减小离合器C的扭矩容量的预定速度值的时间点为c点,在从b点开始到c点的时间段内,由于发动机ICE顺利启动,发动机ICE的速度持续增大。但是在这个时间段内,发动机ICE的扭矩不可控而产生比较剧烈的波动。在这个时间段内,离合器C的扭矩容量保持不变,电机EM的扭矩的偏移量在到达c点之前降低到一定值,相对于基准曲线上的对应扭矩,该一定值仍有变大的偏移量。在这个时间段内,电机EM的速度始终保持线性增大的状态。

进一步地,在扭矩容量减小步骤中,虽然在发动机ICE顺利启动之后发动机ICE的速度逐渐增大,为了尽快使得发动机ICE的速度和电机EM的速度之间实现同步,离合器C始终保持滑摩状态,即离合器C的扭矩容量始终保持不为零;另外,还应当防止发动机ICE的速度增大过快导致发动机ICE的速度和电机EM的速度之间实现同步的时间过长。因而,根据实际检测和多次校验得到一个发动机的小于电机EM的速度的预定速度值,当发动机ICE的速度增大到该预定速度值(即,点c)之后,使离合器C在保持滑摩状态的情况下扭矩容量开始逐渐减小。

具体地,如图4所示,设发动机ICE达到上述预定速度值的时间点为c点,设发动机ICE的状态转变成扭矩能够受控的状态时的时间点为e点,从c点开始到e点的时间段内执行上述扭矩容量减小步骤,使离合器C在保持滑摩状态的情况下扭矩容量逐渐减小到一定值之后保持不变。

由于在c点之前电机EM的扭矩已经减小到位,因而在从c点开始到e点的时间段内,电机EM的扭矩根据基准曲线线性增大。在这个时间段内,发动机ICE的扭矩仍然不受控而处于波动状态,发动机ICE的速度则迅速增大。在这个时间段内,电机EM的速度始终保持线性增大的状态。

进一步地,在速度同步步骤中,当发动机ICE的状态转变成扭矩能够受控的状态时,使离合器C保持滑摩状态并且离合器C的扭矩容量保持不变,并使得发动机ICE的速度与电机EM的速度逐渐同步。

具体地,如图4所示,设发动机ICE的速度与电机EM的速度基本实现同步的时间点为f点,从e点开始到f点的时间段内,执行上述速度同步步骤。从e点开始,使离合器C保持滑摩状态并且离合器C的扭矩容量保持不变直到f点。相应地,电机EM的扭矩按照基准曲线保持线性增大的状态。在这个时间段内,发动机ICE的扭矩受控地始终保持为零,发动机ICE的速度则在电机EM的带动下逐渐与电机EM的速度同步,电机EM的速度仍然保持线性增大的状态。

进一步地,在离合器接合步骤中,在发动机ICE的速度和电机EM的速度实现同步之后,使离合器C转变为接合状态。

具体地,如图4所示,设离合器C的状态转变为接合状态的时间点为g点,从f点开始到下述g点的时间段内,执行上述离合器接合步骤。

从f点开始,电机EM的扭矩在c点保持的偏移量短时间内迅速变为零。进一步地,在从f点开始到下述g点的时间段内,离合器C的扭矩容量迅速增大,发动机ICE的扭矩保持为零,发动机ICE的速度与电机EM的速度逐渐实现完全同步,而电机EM的扭矩的偏移量在变为零之后仍然保持按照基准曲线线性增大的状态,电机EM的速度仍然保持线性增大的状态。

当离合器接合步骤执行完成之后,也就是整个发动机启动方法执行完成之后,离合器C处于接合状态,发动机ICE的速度与电机EM的速度实现同步,发动机ICE的扭矩和电机EM的扭矩受控地增大。

(根据本发明的第三实施方式的发动机启动方法)

当根据本发明的发动机启动方法开始时电机EM的速度大于或等于上述第二速度值,则该混合动力系统采用根据本发明的第三实施方式的发动机启动方法。

图5中示出了根据本发明的第三实施方式的发动机启动方法的过程中各部件的参数随时间变化的曲线的示意图。该发动机启动方法按照时间顺序包括扭矩容量增大步骤、发动机启动步骤、速度同步步骤和离合器接合步骤。混合动力系统的控制单元能够根据上述步骤控制各部件进行相应的操作。

与第一实施方式同样地,在扭矩容量增大步骤中,使离合器C从分离状态转变成滑摩状态,增大离合器C的扭矩容量,电机EM的扭矩经由离合器C传递到发动机ICE使发动机ICE的速度逐渐增大。

具体地,如图5所示,设执行根据本发明的第三实施方式的发动机启动方法的时间点为a点,设发动机ICE的速度增大到最小发动机点火速度的时间点为b点,从a点开始到b点的时间段内执行上述扭矩容量增大步骤,使离合器C从分离状态转变成滑摩状态,离合器C的扭矩容量逐渐增大到预定值,之后保持不变。

另外,在a点之前,电机EM的用于驱动的扭矩曲线为线性递增的直线(基准曲线)。从a点开始到b点的时间段内,电机EM的扭矩随着离合器C的扭矩容量的增大而增大。电机EM的扭矩增大而相对于基准曲线的偏移量与离合器C的扭矩容量的增大量相同,之后保持不变。

在从a点开始到b点的时间段内,发动机ICE仍然处于未启动状态,因而发动机ICE的扭矩始终为零。在这个时间段内,在电机EM的扭矩的带动下,发动机ICE的速度逐渐增大。另外,在这个时间段内,电机EM的速度始终保持线性增大的状态。

进一步地,与第一实施方式同样地,在发动机启动步骤中,在发动机ICE的速度增大到最小发动机点火速度的时间点,发动机ICE进行喷油点火,以启动发动机ICE。

具体地,如图5所示,如上所述发动机ICE的速度从a点开始持续增大,在b点发动机ICE的速度增大到最小发动机点火速度。该最小发动机点火速度是根据发动机ICE自身的特性确定的能够正常启动发动机ICE所需的最小速度,不同的发动机ICE具有不同的最小发动机点火速度。因此,在b点执行发动机启动步骤,发动机ICE进行点火,发动机ICE将顺利启动。

进一步地,由于在发动机ICE顺利启动之后电机EM的速度比发动机ICE的速度大很多,为了使电机EM的速度与发动机ICE的速度尽快实现同步,不降低离合器C的扭矩容量,因而在本实施方式中省略了扭矩容量降低步骤。

进一步地,在速度同步步骤中,使离合器C保持滑摩状态并且离合器C的扭矩容量保持不变,并使得发动机ICE的速度与电机EM的速度逐渐同步。

具体地,如图5所示,设发动机ICE的速度与电机EM的速度基本实现同步的时间点为f点,从b点开始到f点的时间段内,执行上述速度同步步骤。从b点开始,使离合器C保持滑摩状态并且离合器C的扭矩容量保持不变直到f点。相应地,电机EM的扭矩按照基准曲线保持线性增大的状态。在这个时间段内,发动机ICE的速度在电机EM的带动下逐渐与电机EM的速度同步,电机EM的速度仍然保持线性增大的状态。

另外,在从b点开始到f点的时间段内,当发动机ICE的扭矩不受控时会产生一定波动,在发动机ICE的扭矩受控之后发动机ICE的扭矩被控制为零。

进一步地,在离合器接合步骤中,在发动机ICE的速度和电机EM的速度实现同步之后,使离合器C转变为接合状态。

具体地,如图5所示,设离合器C的状态转变为接合状态的时间点为g点,从f点开始到下述g点的时间段内,执行上述离合器接合步骤。

从f点开始,电机EM的扭矩的偏移量短时间内迅速变为零。进一步地,在从f点开始到下述g点的时间段内,离合器C的扭矩容量迅速增大,发动机ICE的扭矩保持为零,发动机ICE的速度与电机EM的速度逐渐实现完全同步,而电机EM的扭矩的偏移量在变为零之后仍然保持线性增大的状态,电机EM的速度仍然保持线性增大的状态。

当离合器接合步骤执行完成之后,也就是整个发动机启动方法执行完成之后,离合器C处于接合状态,发动机ICE的速度与电机EM的速度实现同步,发动机ICE的扭矩和电机EM的扭矩受控地增大。

通过采用上述具体实施方式中说明的发动机启动方法,基于最小发动机点火速度点确定发动机ICE的点火时间点,因而能够在保证发动机ICE顺利启动的同时缩短发动机启动持续时间。而且,根据执行发动机启动方法时电机EM的速度大小采用不同的实施方式的发动机启动方法,能够使得发动机ICE顺利启动之后都能够实现目标速度,即与电机EM速度实现同步,这能够降低发动机ICE启动失败的可能性,进而改善车辆的驾驶性能。

在以上的内容中对本发明的具体实施方式进行了详细地阐述,还进行如下说明。

i.在以上的具体实施方式中限定第一速度值和第二速度值时考虑到如下因素。通常发动机ICE被拖动到点火转速后,喷油点火,发动机ICE转速通常会上窜到1600rpm至1900rpm左右,因此以2000rpm作为第一速度值。通常发动机ICE很难靠电机EM拖动这种起动方式超过2000rpm,因此,如果当前电机EM转速超过2500rpm时应视为高速范围,因此以2500rpm作为第二速度值。另外,通常在启动发动机ICE时,电机EM的速度不会低于发动机ICE在怠速状态下的速度。

由此,当根据本发明的发动机启动方法开始时电机EM的速度小于上述第二速度值时,在发动机ICE启动之后发动机ICE的速度与电机EM的速度接近到预定的差值(如300rpm)的时刻,控制离合器C逐渐分离。也就是说上述时刻是离合器C的开始降低扭矩容量的标志点(电机EM也要同步降扭),从而可以避免产生冲击。

另外,在发动机ICE的状态由启动状态(cranking)变为正常运行状态(running)的时刻,离合器C的扭矩容量开始逐渐增加至完全接合,用于同步发动机ICE的速度和电机EM的速度,同样可以避免产生冲击。

ii.在本发明中,逐渐增大或逐渐减小是指参数连续变化。

iii.能够采用根据本发明的发动机启动方法的混合动力系统不限于图1中所示的具有P2架构的混合动力系统,还可以是其它混合动力系统。例如,根据本发明的发动机启动方法还可以应用于具有P2.5架构或P3架构的混合动力系统。在具有P2.5架构的混合动力系统中电机EM与变速器T的输入轴可以经由中间齿轮始终传动联接。在具有P3架构的混合动力系统中电机EM与变速器T的输出轴可以经由中间齿轮始终传动联接。

另外,针对具有不同架构的混合动力系统,根据本发明的发动机启动方法中的“速度同步”应理解为具有不同的含义。具体地,针对具有P2架构的混合动力系统,“速度同步”表示发动机ICE的速度与电机EM的速度相等。针对具有P2.5架构和P3架构的混合动力系统,“速度同步”表示发动机ICE的速度与电机EM的速度具有预定的比例。

iv.可以理解,与背景技术中说明的发动机启动方法相比,根据本发明的发动机启动方法的时间缩短,并且在执行过程中没有任何的扭矩中断。

相关技术
  • 用于混合动力系统的发动机启动方法
  • 混合动力系统的发动机启动方法及装置
技术分类

06120112729834