CN104325975B - 一种用于重新启动发动机的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于改善混合动力车辆的操作的系统和方法。在一个实例中，控制马达的转矩输出以包括用于起动发动机的储备转矩，发动机可以有选择地连接至马达。此外，马达转矩补偿分离式合器的闭合。

Description

一种用于重新启动发动机的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种用于重新启动混合动力车辆发动机的系统及其方法。当混合动力车辆包括具有分离式离合器的动力传动系统时，本方法将会是特别有效的。

背景技术

混合动力车辆的动力传动系统可以包括动力传动系统的分离式离合器。动力传动系统的分离式离合器允许混合动力传动系统中的马达相对于混合动力传动系统中的发动机独立运转。然而，马达并不总有能力提供足以满足驾驶员要求转矩的转矩。因此，发动机可以起动并通过动力传动系统的分离式离合器连接至马达以满足驾驶员要求转矩。重启发动机以及将发动机与马达相连接可能引起动力传动系统中的转矩扰动，这是车辆的驾驶员所不希望的。因此，提供一种手段来启动发动机并提供驾驶员要求转矩，而不产生可能妨碍驾驶员的动力传动系统转矩的扰动，是令人期待的。

发明内容

本发明人在此已经认识到上述缺点，并且已经开发出一种用于操作混合动力传动系统的方法，包括：在起动发动机以前，响应于驾驶员要求转矩的增加，提供增加的驾驶员要求转矩的一部分；起动发动机；并且，在起动发动机之后，响应于发动机转速处于距马达速度的预定速度之内，提供驾驶员要求转矩的余量。

在发动机起动之前仅提供驾驶员要求转矩的一部分，这允许储备马达转矩。通过储备一部分可用马达转矩以用于起动发动机，能够在驾驶员要求转矩升高至无法通过马达单独提供的水平时减少动力传动系统的扰动。随着动力传动系统分离式离合器部分地闭合，马达储备转矩可以被输出，来转动发动机以使发动机起动。特别地，马达转矩可以增加相当于从动力传动系统传输到发动机的转矩的量，这样，在发动机重启期间，动力传动系统净转矩大体上保持不变(例如，±25M-m)。进一步地，一旦发动机起动并且动力传动系统的分离式离合器完全闭合，随着发动机转矩传递至动力传动系统，马达转矩输出可以增加以平缓动力传动系统的转矩。

说明书中可以提供多个优点。特别地，该手段可以减少混合动力传动系统的动力传动系统转矩扰动。进一步地，该手段可以提高车辆驾驶性能。再进一步地，该手段可以降低动力传动系统的磨损，从而提高动力传动系统的使用寿命。

上述优点和其他优点，以及说明书中的特征通过对下述具体实施方式的单独或者结合附图理解将会变得显而易见。

应该理解的是，提供上述发明内容是为了以简单的形式介绍精选的发明构思，在具体实施方式中对发明构思做了进一步的描述。其并不意味着确认所要求保护的主题内容的关键或必要特征，而是唯一地通过具体实施方式后面的权利要求来限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题内容并不限于解决任何上述提及的或说明书任意部分中的缺点的实施方式。

附图说明

通过单独或者结合附图来阅读实施例的示例，此处称为具体实施方式，将更全面地理解本发明所描述的优点，其中：

图1是发动机的示意图；

图2示出了示例性的车辆动力传动系统的配置；

图3示出了一种预测的车辆操作顺序；以及

图4示出了示例性的发动机操作方法的流程图。

具体实施方式

说明书涉及混合动力车辆发动机启动的控制。如图1-2所示，混合动力车辆可以包括发动机以及动力传动系统集成的起动机/发电机(DISG)或电机(例如：马达/发电机)。在车辆运行时发动机可以在利用或不利用DISG的情况下运行。DISG以与发动机曲轴相同的轴线集成到动力传动系统中并且每当变速器转矩转换器叶轮旋转时转动。进一步地，DISG可以不是选择性地与动力传动系统接合或解离。相反，DISG是动力传动系统的组成部分。更进一步地，DISG可以在运行或不运行发动机时被运行。可以根据图4的方法以图3中示出的顺序运行DISG以及发动机。

参考图1，包括多个气缸的内燃机10由发动机电子控制器12控制，图1中示出了其中一个气缸。发动机10包括燃烧室30以及气缸壁32，气缸壁32具有位于其中并与曲轴40相连的活塞36。飞轮97和环形齿轮99都与曲轴40相连接。起动器96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以有选择地推动小齿轮95接合至环形齿轮99。起动机96可以直接安装至发动机的前部或者后部。在一些实施例中，起动机96可以通过皮带或链条有选择地为曲轴40提供转矩。在一个实例中，起动机96在没有接合至发动机曲轴时，处于基态。燃烧室30如图所示分别通过进气阀52和排气阀54与进气歧管44和排气歧管48相通。每个进气阀和排气阀都可以分别通过进气凸轮51和排气凸轮53进行操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。进气凸轮51和排气凸轮53可以相对于曲轴40移动。

燃料喷射器66如图所示被安置为将燃料直接喷射至气缸30，这是本领域的技术人员所知的直接喷射。可代替地，燃料可以喷射至进气口，这是本领域的技术人员所知的进气道喷射。燃料喷射器66与控制器12信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。通过包括燃料箱、燃料泵以及燃料分配管(未示出)在内的燃料系统(未示出)将燃料输送至燃料喷射器66。此外，进气歧管44如图所示与可选的电子节气门62相通，电子节气门62调整节流阀片64的位置从而控制从进气口42到进气歧管44的气流。在一个实施例中，可以使用低压直喷系统，其中燃料压力可以提高至大约20-30bar。此外，可以使用高压、双级燃料系统来产生更高的燃料压力。在一些例子中，节气门62以及节流阀片64可以位于进气阀52和进气歧管44之间，这样节气门62是端口节气门(port throttle)。

无分电器点火系统(distributorless ignition system)88响应于控制器12通过火花塞92为燃烧室30提供点火火花。通用尾气氧含量(Universal Exhaust Gas Oxygen，UEGO)传感器126如图所示连接至催化转化器70的排气歧管48的上游。此外，两状态尾气氧含量传感器(two-state exhaust gas oxygen sensor)可以替代UEGO传感器126。

在一个实例中，转化器70可以包括多个催化剂块。在另一个实例中，使用多个排放控制装置，每个排放控制装置都具有多个催化剂块。在一个实例中，转化器70可以是三元催化器。

图1中示出控制器12为传统微型电脑，包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非临时存储器)、随机存取存储器108、不失效记忆体110、以及常规数据总线。除了前述那些信号之外，控制器12如图所示接收来自连接至发动机10的传感器的多种信号，包括：来自连接至冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却液温度(engine coolant temperature，ECT)信号；连接至加速踏板130以用于检测脚132所施加的力的位置感应器134信号；来自连接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(manifold pressure，MAP)的测量信号；来自检测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器信号；来自传感器120的进入发动机的空气质量的检测信号；以及来自传感器58的节气门位置检测信号。还可以感测大气压力以通过控制器12进行处理(传感器未示出)。在说明书的一个优选的方面，发动机位置传感器118在曲轴的每个转动中产生预定数量的等距脉冲，由此发动机转速(engine speed，RPM)可以被确定。

在一些实例中，如图2所示，发动机可以连接至混合动力车辆中的电动马达/电池系统。进一步地，在某些实例中，可以利用其他发动机配置，例如柴油发动机。

在操作期间，在发动机10内的每个气缸典型地经历四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程中，通常地，排气阀54关闭并且进气阀52打开。空气通过进气歧管44引入燃烧室30，并且活塞36移动至气缸底部以便增加燃料室30的体积。活塞36靠近气缸的底部以及处在其行程的端点(例如，当燃烧室30处在最大体积时)时所处的位置通常被本领域的技术人员称为下止点(bottom dead center，BDC)。在压缩冲程，进气阀52和排气阀54都关闭。活塞36向气缸顶部移动以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处在其行程的端点并且最接近气缸顶部(例如，当燃烧室30在最小体积时)时所处的点通常被本领域的技术人员称为上止点(top dead center，TDC)。在下述称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下述称为点火的过程中，喷射的燃料通过已知的点火装置——例如：火花塞92——点燃进而引起燃烧.在膨胀冲程，膨胀的气体推动活塞36回到BDC。曲轴40将活塞运动转变为旋转轴的转动转矩。最终，在排气冲程，排气阀54打开，以便将燃烧过的空气-燃料混合物排放至排气歧管48，并且活塞返回TDC。应该注意的是，以上内容仅作为实例示出，并且进气阀和排气阀打开和/或关闭的时间设置可以改变，以便提供正或负的气门重叠，进气阀延迟关闭，或者各种其他的例子。

图2是车辆动力传动系统200和车辆290的框图。动力传动系统200可以由发动机10驱动。发动机10可以由图1所示的发动机起动系统或者通过DISG240起动。进一步，发动机可以通过转矩执行器(torque actuator)204产生或调整转矩,例如通过燃料喷射器、节流阀等。

发动机输出转矩可以被传递至双质量飞轮232的输入侧。发动机转速以及双质量飞轮输入侧位置和速度可以通过发动机位置传感器118确定。双质量飞轮232可以包括弹簧和分离的质块(未示出)，以用于抑制动力传动系统转矩的扰动。双质量飞轮232的输出侧如图所示机械地连接至动力传动系统分离式离合器236的输入侧。分离式离合器236可以电力地或液压地被驱动。位置传感器234定位于双质量飞轮232的分离式离合器一侧，来检测及双质量飞轮232的输出位置以速度。分离式离合器236的下游侧如图所示机械地连接至DISG输入轴237。

可以操作DISG240以向动力传动系统200提供转矩或者将动力传动系统转矩转换成储存在电能储存装置275中的电力。DISG240具比图1所示的起动器96大的输出转矩能力。进一步地，DISG240直接驱动动力传动系统200或者直接地被动力传动系统200驱动。无需皮带、齿轮或链条将DISG240连接至动力传动系统200。相反，DISG240以与动力传动系统200同样的转速转动。电能储存装置275可以是电池、电容器或者电感器。DISG240的下游侧通过轴241机械地连接至转矩转换器206的叶轮285。DISG240的上游侧机械地连接至分离式离合器236。转矩转换器206包括涡轮286以输出转矩至输入轴270。输入轴270机械地将转矩转换器206连接至自动变速器208。转矩转换器206也包括转矩转换器旁路锁止离合器(torqueconverter bypass lock-up clutch)212(TCC)。当TCC锁止时，转矩直接从叶轮285传递至涡轮286。TCC通过控制器12电力地运行。可替代地，TCC可以液压锁止。在一个实例中，转矩转换器可被当做变速器的组件。转矩转换器涡轮转速和位置可以通过位置传感器239确定。在一些实例中，238和/或239可以是转矩传感器或者是位置和转矩传感器的组合。

当转矩转换器锁止离合器212完全解离时，转矩转换器206通过转矩转换器涡轮286和转矩转换器叶轮285之间的流体输送来传递发动机转矩至自动变速器208，因此使转矩增加。相反地，当转矩转换器锁止离合器212完全接合时，发动机输出转矩通过转矩转换器离合器直接传递至变速器208的输入轴(未示出)。可替代地，转矩转换器锁止离合器212可以部分地接合，因此使直接中继至变速器的转矩量被调整。控制器12可以配置为，通过响应于不同发动机操作条件或根据驾驶员的发动机操作需求调整转矩转换器锁止离合器，从而调整由转矩转换器212传递的转矩量。

自动变速器208包括齿轮离合器(例如，齿轮1-6)211和前进档离合器210。.齿轮离合器211和前进档离合器210可以有选择地接合来推进车辆。从自动变速器210输出的转矩可以通过输出轴260进而中继至车轮216来推进车辆。特别地，在将输出驱动转矩传递至车轮216之前，自动离合器208可以响应于车辆行驶条件在输入轴270处传递输入驱动转矩。

进一步地，通过接合车轮制动器218，可以向车轮216施加摩擦力。在一个实例中，车轮制动器218可以响应于驾驶员将他的脚踩踏刹车踏板(未示出)而接合。在另一个实例中，控制器12或连接控制器12的控制器可以接合车轮制动器。以同样的方法，通过响应于驾驶员从刹车踏板上释放他的脚而解离车轮制动器218，可以减少对车轮216的摩擦力。进一步地，作为发动机自动停止程序的一部分，车轮制动器可以通过控制器12来施加对车轮216的摩擦力。

机械油泵214可以与自动变速器208的流体连通来为接合不同离合器提供液压力，这样的离合器例如为前进档离合器210、齿轮离合器211和/或转矩转换器锁止离合器212。机械油泵214可以与转矩转换器206一致地操作，并且可以通过例如输入轴241由发动机或DISG的转动被驱动。因此，在机械油泵214中产生的液压可以随着发动机转速和/或DISG速度的增加而增加，并且随着发动机转速和/或DISG速度的减少而减少。

控制器12可以配置为从发动机10处接收输入，如图1中更详细地示出的，并且相应地控制发动机的转矩输出和/或转矩转换器、变速器、DISG、离合器和/或制动器的操作。作为一个实例，可以通过调整点火时间、燃料脉冲宽度、燃料脉冲时间和/或空气充入的组合，以及通过控制节气门打开和/或配气正时、气门升程以及涡轮发动机或增压发动机的升压，来控制发动机转矩输出。在柴油发动机的例子中，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲时间以及空气充入的组合来控制发动机转矩输出。在所有情况下，在逐个气缸的基础上执行发动机的控制来控制发动机转矩输出。控制器12同样可以通过调整来自和流入DISG的励磁绕组和/或电枢绕组的电流，来控制DISG的转矩输出和电能产生，这是本领域的技术人员已知的。

当满足怠速停止条件时，控制器42可以通过切断至发动机的燃料和火花来起动发动机的关闭。然而，在某些实例中发动机可以继续转动。进一步地，为了保持变速器中的扭转量，控制器12可以将变速器208的转动元件连接地至变速箱的壳体259，从而连接至车辆的车架。特别地，控制器12可以接合一个或多个变速器离合器，例如前进档离合器210，并且将接合的变速器离合器锁止到变速器壳体259和车辆。变速器离合器压力可以被改变(例如，增加)来调整变速器离合器的接合状态，并且提供所需的变速器扭转量。当满足重启条件和/或车辆驾驶员想要启动车辆时，控制器12可以通过恢复气缸燃烧来重启发动机。

在发动机关闭期间，车轮制动压力还可以基于变速器离合器压力来调整，在减少通过车轮传输的转矩的同时帮助使变速器处于停滞。特别地，通过在锁止一个或多个接合的变速器离合器的同时应用车轮制动器218，相反的力会施加给变速器，并且因此作用在动力传动系统上，从而，在不移动车轮的情况下，保持传动器齿轮的有效接合，以及在变速器齿轮系中的扭转势能。在一个实例中，在发动机关闭期间，车轮制动压力可以被调整来协调车轮制动器的应用和接合的变速器离合器的锁止。同样地，通过调整车轮制动器压力和离合器压力，可以调整当发动机关闭时保留在变速器中的扭转量。

在一个替换的实例中，电机可以连接至多级固定齿轮比变速器的一个输入，同时发动机连接至多级固定齿轮比变速器的第二输入。多级固定齿轮比变速器可以包括将发动机连接至电机的行星齿轮组。图4中的方法可以被应用在这样的动力传动系统配置或其他可以预期的但为了简洁没有提及的配置上。

因此，图1和图2的系统用于混合动力车辆系统，包括：发动机；通过动力传动系统分离式离合器选择性地连接至发动机的马达；以及控制器，该控制器包括非临时指令，可以执行该指令以响应于所需的驾驶员要求转矩处于距第一转矩极限一阈值转矩之内来启动发动机，该第一转矩极限基于马达的可用转矩减去发动机的起动转矩。混合动力车辆系统进一步包括动力传动系统分离式离合器和部分地闭合动力传动系统分离式离合器从而起动发动机的附加指令。混合动力车辆系统进一步包括，在发动机起动之后完全地闭合位于发动机和马达之间的动力传动系统分离式离合器的附加指令。

在一些实例中，混合动力车辆系统进一步包括，在完全闭合动力传动系统分离式离合器的同时增加马达的转矩输出的附加指令。混合动力车辆系统进一步包括，在动力传动系统分离式离合器完全闭合后提高第一转矩极限的附加指令。混合动力车辆系统进一步包括确定第二转矩极限的附加指令，该第二转矩极限是马达有能力产生的可用转矩量。

现在参考图3，示例性发动机操作顺序被示出。可以根据图4所示的方法并通过图1和图2的系统执行储存在非临时存储器中的指令来提供如图3所示的顺序。图3中的顺序示出了垂直测量线(vertical marker)T0-T5，该标记表示在操作顺序中的相关特定时间。图3中全部的曲线都涉及相同的时间标度并且在相同的时间发生。

图3顶部的第一个曲线是速度和时间的关系曲线。特别地，X轴表示时间并且时间从图3的左侧开始向图3的右侧增加。Y轴表示发动机转速和DISG速度，并且速度在Y轴箭头方向上增加。DISG速度以实线302表示。发动机转速以虚线304表示。当发动机的转速不可见时，发动机转速等于DISG的速度。

从图3顶部的第二个曲线是转矩与时间的关系曲线。X轴表示时间并且时间从图3的左侧开始向图3的右侧增加。Y轴表示用于几个相关参数的转矩输出。一个参数是由虚线310表示的驾驶员要求转矩。在一些实例中，驾驶员要求转矩通过加速踏板的位置确定，驾驶员要求转矩是在转矩变换器叶轮处的所需转矩。因此，驾驶员要求转矩可以是发动机和DISG转矩的总和。另一个参数是由实线312表示的DISG或马达转矩。最大的或有效的马达转矩由虚线306表示。驾驶员要求转矩极限由虚线308表示。

从图3的顶部的第三个曲线是动力传动系统分离式离合器转矩与时间的关系曲线。X轴表示时间并且时间从图3的左侧开始向图3的右侧增加。Y轴表示动力传动系统分离式离合器转矩(例如，通过动力传动系统分离式离合器传递的转矩量)。在X轴以上的分离式离合器值是正值(例如，从发动机向动力传动系统传递的转矩)，在X轴以下的分离式离合器值是负值(例如，从动力传动系统向发动机传递的转矩)。

从图3顶部第4个曲线是转矩和时间的关系的第二曲线。在这个转矩与时间的关系曲线中，驾驶员要求转矩以虚线310表示。传递至转矩变换器叶轮的转矩以实线314表示。X轴表示时间并且时间从图3的左侧开始向图3的右侧增加。当驾驶员要求转矩不可见时，驾驶员要求转矩与转矩转换器叶轮的转矩相等。

在时间T0时，DISG运行，发动机停止。此外，动力传动系统分离式离合器不传递转矩并处于断开的状态(未示出)。驾驶员要求转矩310和DISG或马达转矩312处在最大或可用马达转矩306和驾驶员要求转矩极限308以下的同一水平。提供给转矩转换器叶轮的转矩是驾驶员要求转矩。

在时间T1时，驾驶员要求转矩310响应于驾驶员踩踏加速踏板(未示出)而增加。DISG或马达转矩312增加至驾驶员要求转矩极限308并保持在此水平。可用DISG或马达转矩306和驾驶员要求转矩极限308停留在各自的先前水平上。DISG速度在T1时间前保持它的速度并且发动机保持停止。驾驶员要求转矩310偏离于传递给转矩转换器叶轮314的转矩。

在时间T2时，响应于驾驶员要求转矩的增加以及DISG输出转矩不足以提供驾驶员要求转矩310，动力传动系统分离式离合器部分地闭合，以允许动力传动系统分离式离合器从动力传动系统和DISG或马达向发动机传递转矩。驾驶员要求转矩310大于可用DISG转矩306和驾驶员要求转矩极限308。随着转矩从动力传动装置传递至发动机，发动机开始如发动机转速304所指示地旋转。当动力传动系统分离式离合器部分闭合时，其传递负转矩。DISG速度302保持接近它的先前速度并且驾驶员要求转矩310保持远离转矩转换器叶轮转矩314。通过使用转矩储备(例如，在可用DISG转矩306和驾驶员要求转矩极限308之间的转矩)DISG的转矩312增大。

在时间T3时，以动力传动系统分离式离合器转矩返回0值表示动力传动系统分离式离合器完全断开。DISG转矩以与动力传动系统分离式离合器同样速率减少和减少同样的量。DISG转矩返回到驾驶员要求转矩极限的值。因此，传递至转矩转换器叶轮314的转矩保持大体上恒定。由于驾驶员没有改变加速踏板的位置，驾驶员要求转矩310保持在不变的数值。发动机转速304向DISG转速302加速。由于动力传动系统分离式离合器是断开的状态，在发动机加速时发动机转矩不传递至动力传动系统。

在时间T4，发动机转速304处在距DISG速度302的预定速度之内。因此，动力传动系统分离式离合器响应于发动机转速304与DISG速度302一致而完全闭合。动力传动系统分离式离合器转矩响应于动力传动系统分离式离合器的闭合而增加。进一步地，在动力传动系统分离式离合器闭合期间，DISG转矩输出增加至可用DISG转矩306来平缓动力传动系统转矩。驾驶员要求转矩极限308同样响应于动力传动系统分离式离合器的闭合而增加，并且增加驾驶员要求转矩极限允许DISG转矩和发动机转矩增加至传递到转矩变换器叶轮314的转矩。驾驶员要求转矩极限提高至DISG可用转矩和发动机可用转矩的总和。

在时间T5，发动机完全连接至DISG，驾驶员要求转矩极限308增加至可用DISG转矩和可用的发动机转矩的总和。DISG转矩312示出为处在较低水平，表示驾驶员要求转矩310通过发动机单独提供。转矩转换器叶轮转矩314等于驾驶员要求转矩310。由于动力传动系统分离式离合器闭合，发动机转速304和DISG速度302处在同一水平。

以此方式，可以控制转矩转换器叶轮转矩，以使动力传动系统转矩在驾驶员要求转矩增加期间不减少或者被调整。进一步地，当通过闭合动力传动系统分离式离合器使发动机起动时，转矩转换器叶轮转矩大体上保持不变。以这种方法为转矩转换器叶轮提供转矩会针对增加转矩需求的状况产生小的停顿；然而，这样的停顿相比动力传动系统转矩的减少或者动力传动系统转矩波动是更可以接受的。

参考图4，图4示出的是用于操作混合动力车辆发动机的方法。图4中的方法可以储存为例如图1中的控制器12这样的控制器内的非临时存储器之中的可执行指令。因此，图4所示的方法可以并入图1和图2所示的系统中。图4所示的方法同样可以提供图3所示的顺序。

在框402中，方法400判断是否发动机停止以及DISG向动力传动系统提供转矩。可以基于发动机转速确定发动机停止。可以基于流向DISG的电流确定DISG不提供或吸收动力传动系统转矩。如果方法400判断发动机没有停止或DISG没有运行，判断结果是“否”，方法400结束。如果发动机停止并且DISG向动力传动系统提供转矩，判断结果是“是”，方法400进入404。进一步地，在一些实例中，动力传动系统分离式离合器可能要断开以进入404。

在框404中，方法400确定DISG储备转矩或发动机起动缓冲转矩。在一个实例中，DISG储备转矩或发动机起动缓冲转矩是以起动速度(例如，250RPM)转动发动机的转矩的估值。发动机起动转矩估值可以被经验地确定并储存在存储器中的可以利用发动机温度和/或其他变量来索引的表格或函数中。DISG储备或发动机起动缓冲转矩是在储存和选择条件下——例如发动机起动期间——可以由DISG输出的DISG转矩的量。在确定DISG储备转矩或发动机起动缓冲转矩之后，方法400前进到406。

在框406中，方法400确定DISG转矩极限。DISG转矩极限是可用转矩或者是DISG的最大转矩输出(例如，最大转矩)。DISG转矩极限可以储存在储存器中并通过DISG温度和DISG速度来索引。在确定了DISG转矩极限之后，方法400进入408。

在框408中，方法400确定驾驶员要求转矩和驾驶员要求转矩极限。驾驶员要求转矩可以通过加速踏板的位置或通过控制器的命令被确定。驾驶员要求转矩相当于在转矩转换器叶轮处的所需转矩。因此，通过发动机转矩、DISG转矩或发动机转矩和DISG转矩的组合，可以满足驾驶员要求转矩。

在一个实例中，当动力传动系统分离式离合器断开时，驾驶员要求转矩极限可用或者是最大DISG转矩减去DISG储备或发动机起动缓冲转矩。当动力传动系统分离式离合器闭合时，驾驶员要求转矩极限可用或者是最大DISG转矩加上发动机的可用或最大转矩。通过储存在存储器中的基于发动机转速索引的变量，可用或最大的发动机转矩可以被确定。可用或最大发动机转矩还可被描述为在一速度下的发动机转矩生成能力。在确定了驾驶员要求转矩之后，方法400进入410。

在框410中，方法400确定被限制的驾驶员要求转矩和DISG转矩需求。此外，404-408同样可以在410被调用或执行，来更新有关的控制参数。被限制的驾驶员要求转矩是受限的在408确定的驾驶员要求转矩。在一个实例中，被限制的驾驶员要求转矩通过以下方法被确定：

如果dd_torque>Tdd_limit那么lim_dd_torque＝Tdd_limit

否则如果dd_torque<TDISG_min那么lim_dd_torque＝TDISG_min

否则lim_dd_torque＝dd_torque

其中“dd_torque”是驾驶员要求转矩，“Tdd_limit”是驾驶员要求转矩的极限，“lim_dd_torque”是被限制的驾驶员要求转矩，以及“TDISG_min”是DISG可提供的最小转矩。因此，如果驾驶员要求转矩大于来自408的驾驶员要求转矩极限时，被限制的驾驶员要求转矩是来自408的驾驶员要求转矩的极限。如果驾驶员要求转矩小于DISG可以提供的最小转矩，被限制的驾驶员要求转矩是DISG可以提供的最小转矩。否则，被限制的驾驶员要求转矩是驾驶员要求转矩。

DISG转矩需求指令(例如，DISG所需的转矩量)同样在410中确定。在一个实例中，DISG转矩需求是被限制的驾驶员要求转矩减去动力传动系统分离式离合器转矩。动力传动系统分离式离合器转矩可以通过基于动力传动系统分离式离合器的指令来描述传递通过动力传动系统分离式离合器的转矩的表格和函数而被确定。在其他实例中，可以基于动力传动系统分离式离合器输入侧和输出侧之间的速度差估计传递经过动力传动系统分离式离合器的转矩。将DISG转矩需求的转矩值指令给DISG。在确定了DISG转矩需求和被限定的驾驶员要求转矩以后，方法400进入412。

在框412中，方法400判断是否驾驶员要求转矩大于驾驶员要求转矩极限。驾驶员要求转矩通过加速踏板的位置或自动的驾驶员输入信号被确定。如果方法400判断驾驶员要求转矩大于驾驶员要求转矩极限，判断结果是“是”并且方法400进入414。否则，判断结果是“否”并且方法400结束。

在框414中，方法400从断开位置部分地闭合动力传动系统分离式离合器，从而以起动速度(例如，250RPM)转动发动机。通过调整动力传动系统分离式离合器或者施加小于闭合动力传动系统分离式离合器的全部力的力量，动力传动系统分离式离合器可以部分闭合。在动力传动系统分离式离合器开始部分闭合以后，方法400进入416。

在框416中，方法400如410中描述地确定被限制的驾驶员要求转矩和DISG转矩需求。由于动力传动系统分离式离合器部分地闭合并且发动机停止，被DISG传递的转矩是负值。因此，当DISG转矩从被限制的驾驶员要求转矩中被扣除时，被限制的驾驶员要求转矩增加通过动力传动系统分离式离合器传递给发动机的转矩量。因此，DISG转矩输出被增加，以保持传递至车辆车轮的净动力传动系统转矩大体上不变(例如，±25N-m)。随着DISG转矩被调节以补偿闭合的动力传动系统分离式离合器，方法400进入418。

在框418中，方法400开始发动机起动。通过提供燃料和火花至发动机气缸来起动发动机。如果发动机是柴油机，可以只通过向发动机提供燃料来起动发动机。在发动机开始起动后，方法400进入420。

在框420中，方法400判断是否发动机已起动。在一个实例中，如果发动机加速至超过发动机起动速度的预定速度时，可以确定发动机被起动。可替换地，响应于发动机气缸中的压力超过阈值压力，可以确定发动机已经起动。在另一实例中，在火花和燃料被提供给发动机气缸达到预定的气缸压缩冲程数量后，可以确定发动机已经被起动。如果方法400判断发动机起动，判断结果是“是”并且方法400进入422。否则，判断结果是“否”并且方法400返回414。

在框422中，方法400完全断开动力传动系统分离式离合器。可替换地，动力传动系统分离式离合器可以被断开到动力传动系统分离式离合器传输小于阈值量的转矩的程度。在动力传动系统分离式离合器开始断开后，方法400进入424。

在框424中，方法400如410所描述地确定被限制的驾驶员要求转矩以及DISG转矩需求。由于动力传动系统分离式离合器从部分闭合位置断开，由DISG传递的负转矩减少至零。因此，提供给动力传动系统的DISG转矩减少从动力传动系统分离式离合器解离的转矩量。因此，DISG转矩输出减少，以维持传递至车辆车轮的净动力传动系统转矩大体上不变(例如，±25N-m)。随着DISG转矩响应于断开动力传动系统分离式离合器而调整，方法400进入426。

在框426中，方法400增加发动机转速至DISG速度。发动机转速可以通过一个或多个转矩执行器的组合而被控制，该转矩执行器包括发动机节气门位置、点火正时、凸轮正时以及燃料量。在开始升高发动机转速后，方法400进入428。

在框428中，方法400判断是否发动机转速处于距DISG速度的预定速度之内。在一个实例中，比较发动机转速和DISG速度，如果发动机转速小于DISG速度一阈值速度，发动机转速没有达到DISG速度。如果发动机转速处于距DISG速度的预定速度之内，判断结果是“是”并且方法400进入430。否则，判断结果是“否”并且方法400返回426。

在框430中，方法400将动力传动系统分离式离合器渐变至完全闭合位置，使得动力传动系统分离式离合器锁止。此外，驾驶员要求转矩极限升高。在动力传动系统分离式离合器开始闭合后，方法400进入432。

在框432中，方法400如410中描述地确定被限制的驾驶员要求转矩以及DISG转矩需求。随着DISG被调整以补偿动力传动系统分离式离合器的闭合，方法400进入434。

在框434中，方法400判断是否动力传动系统分离式离合器完全闭合以及发动机运行。在一个实例中，当动力传动系统分离式离合器两端的速度差为零时，可以确定动力传动系统分离式离合器完全闭合。基于发动机转速、气缸压力以及其他发动机控制参数可以确定发动机是否运转。如果方法400判断动力传动系统分离式离合器完全闭合并且发动机运转，判断结果是“是”并且方法400进入436，否则，判断结果是“否”并且方法400返回430。

在框436中，方法400将驾驶员要求转矩极限增加至动力传动系统可用转矩极限。动力传动系统可用转矩极限是可用DISG转矩和可用发动机转矩的总和。在驾驶员要求转矩极限增加之后，方法400进入438。

在438中，方法400如410中描述地确定被限制的驾驶员要求转矩以及DISG转矩需求。随着DISG转矩被调节以补偿动力传动系统分离式离合器的闭合，方法400结束。

因此，图4的方法提供了操作混合动力传动系统的方法，包括：响应于驾驶员要求转矩的增加，在起动发动机之前供给增加的驾驶员要求转矩的一部分；起动发动机；以及在起动发动机之后，响应于发动机转速处于距马达转速的预定速度之内，提供驾驶员要求转矩的余量。该方法包括，其中提供增加的驾驶员要求转矩的一部分包括增加至车辆车轮的转矩；以及其中增加至车辆车轮的转矩包括将至混合动力传动系统的马达转矩输出增加到第一转矩极限。该方法包括，其中第一转矩极限基于来自马达的可用转矩减去发动机起动转矩。该方法包括，其中第一转矩极限是驾驶员要求转矩极限。

本方法还进一步包括，响应于发动机转速处于距马达转速的预定预定速度之内，增加驾驶员要求转矩极限。该方法进一步包括在起动发动机时，部分地闭合动力传动系统分离式离合器。该方法包括，其中来自马达的可用转矩随马达温度和电池充电状态而改变。

图4的方法同样提供用于操作混合动力传动系统，包括：响应于驾驶员要求转矩的增加，为混合动力传动系统提供转矩达到第一转矩极限，第一转矩极限基于来自马达的可用转矩减去发动机起动转矩；通过马达起动发动机；并且响应于发动机转速处于距马达速度的预定速度之内，增加第一转矩极限。该方法进一步包括部分地闭合动力传动系统分离式离合器来起动发动机。该方法进一步包括响应于发动机起动断开动力传动系统分离式离合器。

在一些实例中，该方法进一步包括，响应于发动机转速处于距马达速度的预定速度之内来闭合分离式离合器以。该方法进一步包括，在闭合分离式离合器期间，增加马达转矩至马达的可用转矩。该方法包括其中，在起动发动机之前，通过马达来提供供应给混合动力传动系统的转矩。该方法进一步包括在起动发动机之后提供驾驶员要求转矩。

本领域的技术人员应该领会的是，图4中描述的方法可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。同样地，示出的各种步骤或功能可以以示出的顺序或同时地进行或在一些情况被省略。同样地，过程的顺序不是完成此处描述的目的、特征以及优点的必要需求，而是被提供用于简化说明和描述。虽然没有明确地说明，本领域技术人员将认识到，根据所使用的特定策略，可以重复执行一个或多个所示的步骤或功能。

在此本说明结束。本领域的技术人员通过阅读本说明书会想到许多不脱离本发明的主旨和范围的变化和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或替代燃料配置运行的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以使用本发明以获益。

Claims (14)

1.一种操作混合动力传动系统的方法，其特征在于，包括：

响应于驾驶员要求转矩的增加，在起动发动机之前提供增加的驾驶员要求转矩的一部分，其中提供增加的驾驶员要求转矩的一部分包括增加达到车辆车轮的转矩，以及其中增加达到车辆车轮的转矩包括将到混合动力传动系统的马达转矩输出增加到第一驾驶员要求转矩极限；

响应于驾驶员要求转矩超过第一驾驶员要求转矩极限而起动发动机；

在起动发动机之后，响应于发动机转速处于距马达转速的预定速度之内，提供驾驶员要求转矩的余量；以及

响应于发动机转速处于距马达转速的预定速度之内而增加第一驾驶员要求转矩极限至第二转矩极限。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中第一驾驶员要求转矩极限是基于来自马达的可用转矩减去发动机的起动转矩。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在起动发动机时，部分闭合动力传动系统分离式离合器。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中来自马达的可用转矩随着马达的温度和电池充电状态而改变。

5.一种操作混合动力传动系统的方法，其特征在于，包括：

响应于驾驶员要求转矩的增加，为混合动力传动系统提供转矩直到第一驾驶员要求转矩极限，第一驾驶员要求转矩极限基于马达的可用转矩减去发动机起动转矩；

响应于驾驶员要求转矩超过第一驾驶员要求转矩极限而通过马达起动发动机；并且

响应于发动机转速处于距马达转速的预定速度之内而将大于第一驾驶员要求转矩极限的转矩提供至混合动力传动系统。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括部分地闭合动力传动系统分离式离合器来起动发动机。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括响应于发动机起动而断开动力传动系统分离式离合器。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括响应于发动机转速处于距马达转速的预定速度之内而闭合分离式离合器。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括在闭合分离式离合器期间，将马达转矩增加至马达的可用转矩。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中在起动发动机之前，通过马达提供供应给混合动力传动系统的转矩。

11.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包含在起动发动机之后提供驾驶员要求转矩。

12.一种混合动力车辆系统，其特征在于，包括：

发动机；

通过动力传动系统分离式离合器有选择地连接至发动机的马达；以及

控制器，所述控制器包括非临时性指令和附加指令，可以执行该非临时性指令以响应于预期驾驶员要求转矩处于距第一驾驶员要求转矩极限阈值转矩之内来起动发动机，该第一驾驶员要求转矩极限基于马达的可用转矩减去发动机的起动转矩，并且附加指令用于在动力传动系统分离式离合器完全闭合之后提高第一驾驶员要求转矩极限。

13.根据权利要求12所述的混合动力车辆系统，其特征在于，进一步包含动力传动系统分离式离合器，以及部分闭合动力传动系统分离式离合器以起动发动机的附加指令。

14.根据权利要求12所述的混合动力车辆系统，其特征在于，进一步包含在发动机起动之后完全闭合位于发动机和马达之间的动力传动系统分离式离合器的附加指令。