[发明专利]一种混合动力专用发动机的起停控制方法

说明书

本发明提供一种混合动力专用发动机的起停控制方法，其中起动控制包括利用高电机辅助扭矩快速倒拖启动发动机；控制电机辅助扭矩减半后缓慢降低；控制发动机进行燃油喷射；控制电机辅助扭矩逐渐降低至0，发动机稳定着火。本发明通过优化电机扭矩辅助控制过程、合理利用先进喷油器多次喷射的能力改善了混合动力专用发动机瞬态工作特性，无需改变发动机硬件结构，成本低，方便应用。利用高电机辅助扭矩快速倒拖启动发动机，将发动机转速提升至远高于传统转速的目标转速，大幅度降低起动过程油耗，同时进一步缩短后处理系统的起燃时间。发动机快速起动过程时长小于10个发动机循环，大幅降低不完全燃烧循环数量从而降低未燃HC排放。

技术领域

本发明涉及混合动力驱动系统的控制领域，更具体的，涉及一种混合动力专用发动机的起停控制方法。

背景技术

混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)驱动系统是由传统内燃机和电力驱动系统所组成的，它可以通过先进的车辆控制系统实现提高整车经济性能、降低排气污染的目的。由于其投资少、选择余地大、易于满足未来排放标准和节能目标，混合动力汽车正受到国内外汽车制造商的广泛重视。混合动力技术能够兼顾纯电动汽车与传统燃油车的优势，已经成为下一阶段新能源汽车的重要发展方向。

最早将传统燃油车电气化程度提高的标志是将配备有BSG/ISG 电机的48V系统应用于驱动系统，在怠速工况下该系统使发动机强制停机并在减速工况中使用制动能量回收提高车用发动机的燃油经济性。但频繁起停是混合动力系统的通病，由此引发的高瞬态排放是各大汽车生产企业与科研院所的关注热点，目前的主要应对措施包括：起动电机倒拖发动机至目标转速附近，在接近目标转速时开始喷油；起动工况单次加浓喷射以缩短后处理设备起燃时间等，以上方法均不能有效解决起停过程的瞬态排放问题。

燃油喷射直接影响车用发动机特别是缸内直喷汽油机的燃烧与排放性能，随着车用发动机强化程度的不断提高，传统燃油车中早燃与超级爆震问题日益突出。通过利用多段喷射的燃油控制策略能够在一定程度降低早燃与超级爆震发生的频次，如在进气与压缩冲程中各进行一次燃油喷射形成分层而层内均匀的混合气或压缩行程两次喷射形成具有空间活性梯度的混合气。但传统燃油车限于喷油器的耐久性要求，量产机型通常只进行两次喷射。以上原因解释了当前燃油喷射策略在起动过程中常使用单次加浓喷射的原因。而目前混合动力汽车配备的发动机主要通过将传统车用发动机重新匹配与标定，不是真正意义上的混合动力专用发动机，从而进一步限制了燃油三次及以上高频次喷射的应用。

现有的混合动力汽车起停技术受制于传统发动机的技术参数与技术局限，从长远看不能适应严格的油耗与排放法规。因此，本发明所涉及的起停及燃油喷射控制方法对混合动力专用发动机正向开发与性能优化具有重要意义。

发明内容

本发明为解决传统混合动力发动机低负荷燃油雾化质量差、未燃 HC升高的缺陷，提供一种混合动力专用发动机的起停控制方法。

本发明提供一种混合动力专用发动机的起停控制方法，包括起动控制和停机控制，所述起动控制包括：

利用高电机辅助扭矩快速倒拖启动发动机；

控制电机辅助扭矩减半后缓慢降低；控制发动机进行燃油喷射；

控制电机辅助扭矩逐渐降低至0，发动机稳定着火。

优选的，所述停机控制包括：

通过电机轻度反转发动机，并减少发动机燃油喷射次数；

停止发动机燃油喷射，利用电机扭矩、摩擦阻力和缸内气体阻力使发动机转速降低；

发动机气缸活塞在电机扭矩作用下逐渐调整位置至最优起动角，断开离合器。

优选的，所述利用高电机辅助扭矩快速倒拖启动发动机具体包括：