[发明专利]用于气门操作控制的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及在控制混合动力汽车的车速的同时，尤其在以纯电动模式运行时减少泵气损失。

背景技术

混合动力车辆系统可配置有多个传动零件。例如，在动力分配驱动桥混合动力车辆系统中，传动装置可包括行星齿轮系统，其直接连接至发动机并进一步经由诸如齿轮、小齿轮和轴承的一个或多个旋转零件连接至车轮。在车辆运行期间，传动装置控制考虑各个旋转传动零件的速度限制以避免对零件的损伤。

本发明的发明人已经认识到上述系统的潜在问题。传动零件的机械施加的速度约束会限制可达到的最高车速，尤其在发动机关闭模式运行期间。具体地，当车辆在发动机关闭的情况下以电动模式运行并且车辆由来自系统电池的电能驱动时，最大可允许车速被限制为防止旋转传动零件发生由速度产生的损伤的速度。基于传动零件的结构，可以使用电池旋转电动机以减少旋转传动零件的速度引起的损伤。然而，可能通过诸如泵气损失的发动机寄生损失增加电池使用。受限的车速能力会降低驾驶员的驾驶体验，同时增加的电池使用会影响电池的寿命和性能，并且会降低车辆的燃油经济性。

发明内容

在一个实例中，上述问题中的一些至少部分可以通过操作混合动力车辆系统的方法来解决，该方法包括：在仅由电动机驱动车辆的发动机关闭模式期间，通过增加未供应燃料的发动机的速度来提升车速。该方法还包括基于发动机速度来调整气缸气门。通过这种方式，可以减少通过旋转的未供应燃料的发动机的气流，从而减少发动机寄生损失。

例如，混合动力汽车可配置有行星齿轮传动装置。在车辆仅由电动机驱动的选定状况下，控制器可使得车速提升至阈值车速而不旋转发动机。如此，在达到阈值速度的过程中，随着车速的提升，旋转传动零件(诸如齿轮零件)的旋转速度也会增加。当超过阈值车速后，传动零件的进一步旋转会导致零件的机械性能劣化。因此，当超过阈值车速后，控制器可通过旋转未供应燃料的发动机来使车速进一步提升。基于与发动机和车轮相关的传动零件的结构，随着发动机速度的增加，传动零件的旋转速度可以降低(或保持上限值)，使得在纯电动模式下可达到的最大车速被提升。在旋转未供应燃料的发动机时，可调整凸轮相位器的位置以减少通过旋转的发动机的气流。这能够使气缸气门操作(例如，对于进气门和/或排气门的操作)被调整。例如，气门正时可以适当提前或延迟，以减少通过旋转的发动机的气流。通过减少气流，可以减少诸如泵气损失的寄生发动机损失，从而使得车辆使用电池继续运行更长的时间。

通过这种方式，在利用来自系统电池的电能以燃料经济性高的电动模式持续操作混合动力车辆的同时，可以达到更高的车速。通过调整气缸气门操作以使通过旋转的发动机的气流最小化，可以减少发动机泵气损失。此外，还可以减少尾气催化剂的氧载荷。通过将旋转传动零件的旋转速度保持在限值内，可以减少传动零件的由速度引起的机械劣化。通过延长车辆操作的电动模式而不限制车速，可以提升驾驶员的驾驶体验，同时改善了车辆的燃料经济性。

在另一个实例中，混合动力车辆系统还包括电耦合至发电机的电池，其中，增加未供应燃料的发动机的速度包括经由发电机使用电池来旋转未供应燃料的发动机，发动机速度与阈值车速之上的车速提升成比例地增加。

在另一个实例中，混合动力车辆系统还包括行星齿轮传动装置，其中，增加未供应燃料的发动机的速度包括减小或保持旋转传动零件的旋转速度低于旋转速度阈值。

在另一个实例中，提供了操作车辆系统的方法。该方法包括：在纯电动操作模式期间，通过使用电池旋转未供应燃料的发动机来将车速提升到阈值车速之上；以及定位连接至发动机的进气门和/或排气门的凸轮相位器以减少通过旋转的发动机的气流。

在另一个实例中，旋转未供应燃料的发动机包括较快地旋转发动机直到发动机速度达到阈值发动机速度，并且在发动机速度处于阈值发动机速度后较慢地旋转发动机，其中，定位包括在发动机速度高于阈值发动机速度之后定位凸轮相位器。

在另一个实例中，该方法还包括在紧随纯电动操作模式的发动机启动操作模式期间，重新定位凸轮相位器以增加通过旋转的发动机的气流；以及使燃料和电火花返回已经旋转的发动机以进一步提升车速和发动机输出。