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CN105128848B - 一种行进间起动发动机的控制方法 - Google Patents

一种行进间起动发动机的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种行进间起动发动机的控制方法，其是在纯电动行驶工况下，当整车驱动需求增加或者动力电池的电量下降到一定程度后，使得电机不能再提供足够的动力以满足该需求的时候，系统对车速进行判断，当车速低于下限预设值的时候，系统控制动力总成进行滑磨起动，当车速高于上限预设值的时候，系统控制动力总成进行脉冲起动。如果当前车速处于下限预设值和上限预设值之间，则系统控制动力总成不起动发动机，直到车速低于下限预设值或者高于上限预设值后在进行起动发动机。本发明是根据车速的不同分为滑磨起动和脉冲起动两种起动方式，可以实现在不增加BSG电机的情况下，控制发动机平稳起动，保证驾驶平顺性。

Description

一种行进间起动发动机的控制方法
技术领域
本发明涉及混合动力汽车动力系统的控制方法，特别是涉及一种混合动力汽车行进间起动发动机的控制方法。
背景技术
21世纪是人类面临能源瓶颈和环境挑战的时代，也是汽车面临新技术革命的时代，以石油为主要能源的传统汽车产业必将转变成为一个以新能源为支撑的高新技术产业，环保节能也逐渐成为汽车产业发展的重头戏。
混合动力汽车是在一辆汽车中同时采用两种动力装置及储能装置，通常为内燃机、动力电机和电池，它通过先进的控制系统使动力装置和储能装置有机协调工作。在纯电动行驶的时候，电机用于提供驱动车辆所需的全部动力。当驾驶员动力需求增加或者动力电池的电量下降到一定程度后，使得电机不能再提供足够的动力以满足该需求，此时需要快速且平滑地起动发动机。这种起动发动机的状态可以称为行进间起动发动机。
传统的混合动力汽车动力系统中，行进间起动发动机的控制方法是在动力总成上面额外加装BSG电机，由BSG电机拖动发动机完成起动，而后再结合电机与发动机之间的连接。还有方法是直接由电机与发动机进行连接，将发动机拖到发动机最低起动转速后进行喷油点火，同时控制变速箱离合器与电机的输出扭矩，以保证发动机起动过程，车速变化平缓。这两种控制方式一种需要增加BSG电机，导致整车成本比较高；一种在发动机起动时会产生极大的扰动，影响车辆的驾驶平顺性。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种行进间起动发动机的控制方法，其根据车速的不同分为滑磨起动和脉冲起动两种起动方式，在不增加BSG电机的情况下，控制发动机平稳起动，保证驾驶平顺性。
本发明的技术方案如下：
本发明提出的行进间起动发动机的控制方法，包括：
在纯电动行驶工况下，当整车驱动需求增加或者动力电池的电量下降到一定程度后，使得电机不能再提供足够的动力以满足该需求的时候，系统对车速进行判断，当车速低于下限预设值的时候，比如可以设定为30km/h，系统控制动力总成进行滑磨起动，当车速高于上限预设值的时候，比如可以设定为50km/h，系统控制动力总成进行脉冲起动。如果当前车速处于下限预设值和上限预设值之间，则系统控制动力总成不起动发动机，直到车速低于下限预设值或者高于上限预设值后在进行起动发动机。
其中动力总成进行滑磨起动的方式为：
系统控制变速箱与电机间的变速箱离合器进行滑磨，使得变速箱离合器传递的扭矩等于驾驶员需求扭矩，同时提高电机的扭矩，控制发动机与电机之间的耦合机构离合器缓慢结合，由电机拖动发动机进行工作，等到发动机与电机的转速同步且稳定后，控制发动机进行喷油点火。当发动机起动成功且转速稳定后，控制耦合机构离合器完全结合，而后对电机与发动机进行扭矩分配。
动力总成进行脉冲起动的方式为：
系统控制发动机与电机之间的耦合机构离合器迅速结合同时控制提高电机的扭矩，要求电机增加的扭矩等于发动机的倒拖扭矩，由电机拖动发动机至发动机的最低起动转速。当发动机达到其最低起动转速后，耦合机构离合器脱开，同时控制电机扭矩恢复到驾驶员需求扭矩，且控制发动机进行喷油点火。当发动机起动成功且转速与电机的转速同步后，控制离合器完全结合，而后对电机与发动机进行扭矩分配。
本控制方法不需要增加BSG电机，其根据车速的不同采用了滑磨起动和脉冲起动两种起动方式，可以控制发动机平稳起动，保证驾驶平顺性，克服现有技术需要增加成本和发动机起动时会产生极大的扰动，影响车辆的驾驶平顺性的问题。
附图说明
图1为实现本方法的混合动力汽车动力系统的结构示意图；
图2为本方法的混合动力汽车起动模式判断程示意图
图3为本方法的混合动力汽车滑磨式起动流程示意图；
图4为本方法的混合动力汽车脉冲式起动流程示意图；
附图标记说明：1-变速箱离合器；2-耦合机构离合器；3-发动机；4-电机；5-车轮。
具体实施方式
以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示混合动力汽车动力系统包括变速箱离合器1、耦合机构离合器2、发动机3、电机4、车轮 5。
耦合机构离合器2负责连接发动机3与电机4的连接与断开，当耦合机构离合器2结合的时候，动力系统进行并联驱动即发动机3与电机4一起驱动车辆行驶；当耦合机构离合器2断开的时候，动力系统进行纯电动行驶即电机4单独驱动车辆行驶。当需要由纯电动行驶的向并联驱动过度的时候，要求耦合机构离合器2结合，电机4除通过变速箱离合器1驱动车轮外，还通过耦合机构离合器2拖动发动机3，进行起动发动机。
实施例二：
在实施例一的基础上，采用本发明的混合动力汽车在纯电动状态下的发动机起动模式判断方法，如图2所示，包括：
步骤A01，整车进行正常的纯电动行驶。
步骤A02，判断电机是否不能满足整车驱动需求，如果判断为“是”则进入步骤A03，如果判断为“否”则返回步骤A01。
步骤A03，判断车速是否低于下限预设值30km/h，如果判断为是则进入步骤A04A，如果判断为否则进入步骤A04B。
步骤A04A，系统进行滑磨起动。
步骤A04B，判断车速是否高于上限预设值50km/h，如果判断为“是”则进入步骤A05，如果判断为“否”则返回步骤A01。
步骤A05中，系统进行脉冲起动。
实施例三：
在实施例二的基础上，本发，本发明提供了混合动力汽车在纯电动状态下的滑磨起动发动机的控制方法，如图3所示，包括：
步骤B01，系统要求变速箱离合器处于滑磨状态，其传递扭矩等于驾驶员需求扭矩、耦合机构离合器缓慢闭合，同时提高电机扭矩,使电机增加的扭矩等于发动机的倒拖扭矩。
步骤B02，判断发动机转速是否与电机转速同步，如果判断为“是”则进入步骤B03,如果判断为“否”则返回步骤B01。
步骤B03，系统控制发动机进行喷油、点火。
步骤B04，判断发动机是否起动成功，如果判断为“是”则进入步骤B05，如果判断为“否”，则返回步骤B03。
步骤B05，控制发动机进行转速控制。
步骤B06，判断发动机是否稳定运行，如果判断为“是”则进入步骤B07，如果判断为“否”，则返回到步骤B05。
步骤B07，结合变速箱离合器同时控制电机扭矩等于驾驶员需求扭矩。
实施例四：
在实施例二的基础上，本发明还提供了混合动力汽车在纯电动状态下的脉冲起动发动机的控制方法，如图3所示，包括：
步骤C01，要求控制耦合机构离合器快速结合，同时提高电机扭矩,电机增加的扭矩等于发动机的倒拖扭矩。
步骤C02，由电机拖动发动机。
步骤C03，判断发动机转速是否大于等于最低起动转速。如果判断为“是”则进入步骤C04，如果判断为“否”则返回步骤C02。
步骤C04，控制发动机进行喷油、点火、断开耦合机构离合器，同时控制电机扭矩等于驾驶员需求扭矩。
步骤C05，控制发动机与电机进行转速同步。
步骤C06，判断发动机与电机是否转速同步，如果判断为“是”则进入步骤C07，如果判断为“否”则，在返回步骤C05。
步骤C07，结合耦合机构离合器。
步骤C08，判断耦合机构离合器是否结合，如果判断为“是”则进入步骤C09，如果判断为“否”则返回步骤C07。
步骤C09，进行发动机与电机的扭矩分配。

Claims (3)

1.一种行进间起动发动机的控制方法，其包括以下步骤：
步骤A01，整车进行正常的纯电动行驶；
步骤A02，判断电机是否不能满足整车驱动需求，如果 “是”则进入步骤A03，如果 “否”则返回步骤A01；
步骤A03，判断车速是否低于下限预设值，如果“是”，则进入步骤A04A，如果“否”，则进入步骤A04B；
步骤A04A，系统控制动力总成进行滑磨起动；
步骤A04B，判断车速是否高于上限预设值，如果“是”，则进入步骤A05，如果“否”，则系统控制动力总成不起动发动机，返回步骤A01；
步骤A05，系统控制动力总成进行脉冲起动；
所述脉冲起动的方法是：系统控制发动机与电机之间的耦合机构离合器迅速结合同时控制提高电机的扭矩，使电机增加的扭矩等于发动机的倒拖扭矩，由电机拖动发动机至发动机的最低起动转速；当发动机达到其最低起动转速后，脱开耦合机构离合器，同时控制电机扭矩恢复到驾驶员需求扭矩，且控制发动机进行喷油点火；当发动机起动成功且转速与电机的转速同步后，控制变速箱离合器完全结合，尔后对电机与发动机进行扭矩分配。
2.根据权利要求1所述的行进间起动发动机的控制方法，其特征在于：所述滑磨起动方法是：由系统控制变速箱与电机间的变速箱离合器进行滑磨，使得变速箱离合器传递的扭矩等于驾驶员需求扭矩，同时提高电机的扭矩，系统控制发动机与电机之间的耦合机构离合器缓慢结合，由电机拖动发动机进行工作，等到发动机与电机的转速同步且稳定后，控制发动机进行喷油点火；当发动机起动成功且转速稳定后，控制耦合机构离合器完全结合，尔后对电机与发动机进行扭矩分配。
3.根据权利要求1或2所述的行进间起动发动机的控制方法，其特征在于：所述下限预设值为30km/h，上限预设值为50km/h。
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