[发明专利]混合动力车辆中发动机结合式和分离式启动的系统和方法

说明书

公开一种混合动力车辆中发动机结合式和分离式启动的系统和方法。一种用于控制具有第一电机和第二电机的混合动力车辆中的发动机启动的系统和方法包括：响应于发动机启动请求而利用所述第一电机启动所述发动机，并且释放第二电机预留的发动机启动转距以用于推进所述车辆。响应于点火开关接通之后的首次发动机启动，当车辆速度在相应的阈值以下时，可控制所述第一电机启动所述发动机，当车辆速度在所述相应的阈值以上时，利用所述第二电机启动所述发动机。所述第一电机可以是起动发电一体机。

技术领域

本申请针对用于在发动机与电机结合或者分离的情况下启动混合动力车辆中的发动机的系统和方法。

背景技术

混合动力车辆包括发动机和电机，所述电机使用相关联的电池而作为马达/发电机运行以提供电动车辆(EV)模式或混合动力电动车辆(HEV)模式，其中，EV模式只利用电功率来推进车辆，HEV模式利用发动机和马达来推进车辆。混合动力车辆可利用专用的起动马达和/或可充当马达/发电机或起动发电一体机(ISG)的各种类型和大小的电机来启动发动机。可在各种工况下频繁地启动发动机以在EV操作模式和HEV操作模式之间进行转换，使得选择的启动策略可明显地影响车辆总体效率、性能以及驾驶性。

混合动力车辆的电机可结合到发动机以在各种工况下启动发动机。然而，这需要电机在运转期间预留足以启动发动机并克服发动机的摩擦和惯性的转矩容量，使得当车辆以EV模式运转时转矩或电池功率不可完全用于推进车辆。根据发动机的大小和发动机温度，在启动期间启动发动机而预留的转矩可以是很大的，例如，从80Nm到150Nm，这可代表高达最大可用转矩的40％或者更多。此外，在启动期间将发动机结合到传动系组件可引入降低车辆效率和驾驶性的转矩干扰。类似地，仅依赖于专用的起动机或ISG的车辆可具有关于成本和效率的缺点。

发明内容

在一个或更多个实施例中，一种车辆包括：发动机；第一电机，通过第一离合器选择性地结合到所述发动机；第二电机，结合到所述发动机；阶梯传动比变速器，通过第二离合器选择性地结合到所述第一电机；处理器，被配置成：响应于选择所述第二电机用于随后的发动机启动而释放预留的转矩供所述第一电机用以推进所述车辆。所述第二电机可以是起动马达或起动发电一体机，所述起动马达或起动发电一体机可以是通过带结合到所述发动机的带驱动式起动发电一体机。所述处理器可被进一步配置成：针对车辆点火开关接通之后的首次发动机启动而控制所述第二电机启动所述发动机；响应于发动机启动请求和车辆速度在相关联的阈值以下而控制所述第二电机启动所述发动机。在各种实施例中，所述处理器被配置成：响应于发动机启动请求和与所述第一电机相关联的故障而控制所述第二电机启动所述发动机；响应于发动机启动请求和与所述第二电机相关联的故障而控制所述第一电机启动所述发动机。所述处理器还可被配置成：响应于发动机启动请求和车辆速度在相应的阈值以上而控制所述第一电机和所述第一离合器以启动所述发动机。

各种实施例包括一种车辆，所述车辆具有：发动机，所述发动机具有起动马达并通过第一离合器结合到电机，所述电机通过第二离合器结合到阶梯传动比变速器；处理器，被配置成：针对车辆点火开关接通之后的首次发动机启动，或者如果车辆速度小于相关联的阈值，利用所述起动马达来启动所述发动机；如果车辆速度超过所述相关联的阈值，则利用所述电机来启动所述发动机。所述处理器可被进一步配置成：响应于起动马达故障而利用所述电机启动所述发动机，所述处理器可被进一步配置成：响应于电机故障而利用起动马达来启动所述发动机。所述处理器还可被配置成：在利用所述起动马达启动所述发动机时使所述第一离合器分离；在使用所述电机启动所述发动机之前使所述第一离合器接合。在一个或更多个实施例中，所述处理器被配置成：响应于计划随后的利用所述起动马达的发动机启动而释放为启动所述发动机所预留的电机转矩以用于在所述车辆的运行期间推进所述车辆。所述处理器可被进一步配置成：响应于为随后的发动机启动预先选择电机，为随后的发动机启动预留电机转矩。