[发明专利]混合动力电动车辆及其控制系统和方法

说明书

本申请是申请日为2012年11月22日(于2014年7月22日进入中国国家阶段)、国家申请号为201280067785.3(国际申请号为PCT/EP2012/073407)、发明名称为“混合动力电动车辆及其控制方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种混合动力电动车辆。具体地但非排它性地，本发明涉及一种插入式混合动力电动车辆以及一种操作插入式混合动力电动车辆的方法。本发明的方面涉及一种系统、一种方法以及一种车辆。

背景技术

已知提供具有发动机和由电池供电的至少一个电动马达的混合动力电动车辆(HEV)。发动机能够操作成驱动发电机从而产生电荷以对电池再充电。电动马达能够操作成在电动车辆(EV)模式下驱动车辆。就并联式HEV而言，电动马达和发动机能够操作成同步地提供扭矩来驱动车辆。

电动马达和发电机可以由单个电机器或由分开的相应的电机器提供。

一些HEV设置有外部充电功能，通过外部充电功能，电池可以由外部电源进行再充电。这种车辆在文中被称作插入式混合动力电动车辆或PHEV。

在一些已知的PHEV中，如果在EV模式下操作期间由驾驶员(通过对加速踏板的下压)要求的扭矩值超过电动马达单独能够提供的扭矩值，那么发动机可以重起从而满足扭矩要求。因此，发动机可以用于以与来自电动马达的扭矩并行的方式向车辆提供‘扭矩推进’。如果驾驶员下压加速踏板超过规定量，则发动机可以自动重起以提供扭矩推进。

可以理解，PHEV的一些驾驶员的驾驶方式可以使得电池规则地从外部电源进行再充电并且车辆仅专门地在电动车辆(EV)模式下进行操作。因此，发动机可能在几周甚至几个月内都不起动。此使用方式可在市内环境中特别常见，特别是在考虑到排放控制的情况下特别常见。

在发动机起动之间的这种延长时间间隔可能由于多个原因而出现问题。发动机的内部部件(例如起动器马达定子)会由于此内部部件上的残余油膜随时间的损耗/消失而经历加大速率的腐蚀和/或磨损。凸轮凸角和推杆会特别容易受损，因为凸轮凸角和推杆可能由非不锈钢制造并且因此在没有保护性油膜的情况下相对快速地出现腐蚀。

本发明的实施方式的目的是至少部分地缓解已知HEV的缺点。

发明内容

本发明的方面提供了根据随附权利要求所限定的系统、车辆以及方法。

在本发明所寻求保护的方面中，提供了一种用于混合动力电动车辆(HEV)的控制系统，该车辆具有发动机和至少一个电机器，该系统能够操作成控制车辆在电动车辆(EV)模式下进行操作，在电动车辆(EV)模式下电机器在发动机被关断期间产生扭矩以驱动车辆，控制系统还能够操作成在车辆处于EV模式下时当满足规定的一个或者更多个条件时自动地要求/命令车辆向发动机施加扭矩从而在未起动发动机的情况下发动发动机。

根据本发明所寻求保护的方面，提供了一种混合动力电动车辆(HEV)，其包括：发动机和至少一个电机器，该车辆能够通过控制系统在电动车辆(EV)模式下进行操作，在电动车辆(EV)模式下电机器在发动机关断的期间产生扭矩来驱动车辆，车辆还能够操作成在处于EV模式下时当满足规定的一个或者更多个条件时自动地在未起动发动机的情况下使发动机转动。可以通过将扭矩施加至发动机以发动发动机而实现发动机转动。

可以理解，发动机的发动意味着发动机在未起动发动机的情况下即在未燃烧燃料来向发动机提供动力的情况下通过施加至发动机的扭矩而转动。发动可以是发动机的一圈的一部分、完整一圈或超过一圈。在一些实施方式中，发动可以是相对很多圈数，例如超过10圈。

发动机受迫旋转的特征具有如下优势：可以引起发动机的一个或者更多个部件的润滑由此减小发动机由于静止例如由于静止了较长的一段时间而劣化的风险。另外，当需要使用发动机时，会由于摩擦力而引起发动机的暖机，从而提供改进的排放性能和燃料经济性。

可以理解，通过发动机的频繁起动(而不是在未起动的情况下执行发动机转动)来抵抗这些问题是不期望的。例如，发动机的频繁起动会使驾驶员变得困惑，因为驾驶员可能并不清楚发动机起动的原因。另外，车辆可以在禁止发动机起动的零排放区中使用。

本发明的实施方式可以用于解决与已知HEV相关联的多个问题。例如，如果发动机已在一段时间内未使用，则可能很难实现响应于驾驶员轻踩油门请求的无障碍发动机起动。这可能由于例如燃料导轨中的燃料压力的不足和/或缺少发动机控制器或动力系统控制模块(PCM)对曲轴的旋转位置的获知。