混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法

文档序号:3920905阅读:678来源:国知局
专利名称:混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法
混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法
技术领域
本发明属于混合动力汽车控制技术领域,尤其涉及一种混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法。
背景技术
在现有技术中,通常带有起停功能的混合动力系统在自动停机后,在起动时采用的是高速起动方式,然而高速起动时的平顺性并不易于进行控制,因此需要改善自动停机后起动的平顺性问题。在中国专利公开号为CN101121407的专利文献中公开了一种强混合动力汽车的发动机启动控制方法,在该方法中描述了在纯电动工况下如何进行发动机启动控制,以及在车辆静止并且是冷机状态下如何使用启动机与大功率电机来共同启动发动机。此外,在中国专利公开号为CN101417653的专利文献中涉及到一种混合动力汽车的启动控制方法,其提出了适合于电机与发动机同轴并联式的混合动力汽车的启动控制方法,该发明主要是在钥匙启动时,根据不同的情况下来选择电机启动或启动马达进行启动。然而,包括以上两项发明申请方法在内的现有技术并不能解决上述的平顺性问题。

发明内容有鉴于此,本发明的目的在于提供一种混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,以解决发动机自动停机后起动平顺性不佳的技术问题,并且能够提高起动的成功性,同时还可以消除发动机在某些特殊情况下出现的熄火故障。为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下一种混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其包括如下步骤A、在混合动力系统进入自动停机控制后,判断是否符合起动条件如果不符合,则继续保持自动停机控制;否则,进行起动控制以起动混合动力系统;以及B、进一步判断是否符合电爬行起动模式如果符合,则执行电爬行起动控制;否则,执行高转速起动控制;其中,所述电爬行起动模式是指在混合动力电机、高压电池处于正常工作状态下, 高压电池可用放电功率及高压电池荷电状态SOC均能够使得混合动力电机以电驱动方式来驱动汽车直到发动机喷油点火并稳定工作为止;所述电爬行起动控制是指在由与发动机相连的启动马达拖动发动机直到发动机开始喷油点火至稳定工作的过程中基本上利用混合动力电机的驱动力矩来控制发动机的转速;所述高转速起动控制是指不同于传统车仅当由与发动机相连的启动马达将该发动机拖动200rpm左右的目标转速后控制发动机开始喷油点火的发动机起动控制过程,而是指使用启动马达将发动机拖动到高于所述目标转速的转速后才使发动机开始喷油点火的发动机起动控制过程。在上述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法中,优选地,在所述布骤A和步骤B之间还包括步骤C、在进行起动控制后,进一步判断混合动力系统是否起动成功如果成功则执行步骤B,否则执行防熄火起动控制并判断该防熄火起动控制是否成功如果不成功则进行故障控制以处理故障,否则等待或相应混合动力控制器HCU指令而进入后续运行模式。在上述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法中,优选地,所述步骤C 中判断混合动力系统是否起动成功的步骤包括ell、检测发动机转速在启动时间Tl内是否大于预设的第一起动转速nl,其中所述启动时间Tl是指当运行模式从自动停机控制切换到起动控制后即开始计时直到发动机转速达到所述第一起动转速nl的预设时间如果符合条件则执行步骤C12,否则执行步骤 cl4 ;cl2、检测发动机转速在启动时间T2内是否大于预设的第二起动转速π2,其中所述启动时间Τ2是指当运行模式从自动停机控制切换到起动控制后即开始计时直到发动机转速达到所述第二起动转速η2的预设时间,并且所述启动时间Τ2大于所述启动时间Tl、所述第二起动转速η2大于所述第一起动转速nl 如果符合条件则执行步骤cl3,否则执行步骤 cl4 ;cl3、检测发动机转速在启动时间T3内是否大于预设的第三起动转速π3,其中所述启动时间Τ3是指当运行模式从自动停机控制切换到起动控制后即开始计时直到发动机转速达到所述第三起动转速η3的预设时间,并且所述启动时间Τ3大于所述启动时间Τ2、所述第三起动转速η3大于所述第二起动转速η2 如果符合条件,则向发动机控制器发送混合动力系统已经起动成功信号,否则执行步骤cl4 ;以及cl4、发送混合动力系统起动失败信号。在上述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法中,优选地,所述起动失败信号中包括相应的起动失败故障代码。在上述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法中,优选地,所述步骤C 中防熄火起动控制的具体步骤包括c21、检测发动机转速在所述启动时间Tl内是否大于所述第一起动转速nl 如果符合条件则执行步骤c22,否则执行低转速起动控制,其中所述低转速起动控制是指由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送喷油点火指令,并且通过启动马达来起动发动机并由发动机控制器进行喷油量、进气量及点火角控制;c22、检测发动机转速在所述启动时间T2内是否大于所述第二起动转速n2 如果符合条件则执行步骤c23,否则执行所述低转速起动控制;以及c23、检测发动机转速在所述启动时间T3内是否大于所述第三起动转速n3 如果符合条件则结束防熄火起动控制,否则执行所述高转速起动控制。在上述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法中,优选地,所述步骤C 中防熄火起动控制是否成功的判断步骤具体包括c31、检测发动机转速在启动时间T4内是否大于预设的第三起动转速π3,所述启动时间Τ4是指当运行模式从自动停机控制切换到起动控制后即开始计时直到发动机转速达到所述第三起动转速n3的预设时间T3加上一个预设标定值所得到的时间值如果符合条件则表明防熄火起动控制已经成功,否则表明防熄火起动控制已经失败。在上述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法中,优选地,在混合动力汽车设有液力变矩器时,所述电爬行起动模式的条件包括以下必须同时成立的条件条件1、高压电池荷电状态SOC大于电爬行荷电状态SOC标定值;条件2、高压电池可用放电功率大于电爬行功率标定值;条件3、变速箱换档模式不是手动模式、冬季模式或运动模式;条件4、混合动力电机的输出力矩在预设范围内;条件5、发动机转速预设范围内;条件6、车速在预设范围内;以及条件7、液力变矩器的闭锁离合器打开。在上述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法中,优选地,所述步骤B 中执行电爬行起动控制的具体步骤包括bll、由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送停止喷油指令;bl2、由混合动力控制器HCU控制混合动力电机按照预设的目标转速进行运转;bl3、判断是否符合电爬行退出条件如果不满足则返回执行步骤bll,否则,执行步骤bl4 ;bl4、由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送恢复喷油指令;bl5、由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送以电爬行起动控制的方式进行起动的指令;bl6、由发动机控制器控制发动机的喷油量、进气量及点火角以符合电爬行起动控制的要求,并在发动机控制器控制发动机喷油点火且工作预设时长后向混合动力控制器 HCU反馈发动机是否已经稳定工作的信号;以及bl7、如果混合动力控制器HCU接收到发动机已经稳定工作的信号,则结束电爬行起动控制;否则,由混合动力控制器HCU控制混合动力电机以预设的目标转速进行运转,然后返回执行步骤bl4;其中,所述向混合动力控制器HCU反馈的发动机已经稳定工作的信号均是指发动机控制器已完成了发动机开环的起动控制并进入力矩结构控制模式,所述发动机开环的起动控制是指发动机按预设的进气量、电火角、喷油来开环地控制发动机的力矩,所述进入力矩结构控制模式是指开始了发动机闭环的进气量、电火角、喷油控制来满足需求的发动机力矩。在上述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法中,优选地,所述步骤B 中执行高转速起动控制的具体步骤包括1^21、由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送恢复喷油指令;b22,由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送以高转速起动控制方式进行起动的指令;1^23、由发动机控制器控制发动机的喷油量、进气量及点火角以符合高转速起动控制的要求,并在发动机控制器控制发动机喷油点火且工作预设时长后向混合动力控制器 HCU反馈发动机是否已经稳定工作的信号;以及
1^24、如果混合动力控制器HCU接收到发动机已经稳定工作的信号,则结束高转速起动控制;否则,返回执行步骤1^21 ;其中,所述向混合动力控制器HCU反馈的发动机已经稳定工作的信号均是指发动机控制器已完成了发动机开环的起动控制并进入力矩结构控制模式,所述发动机开环的起动控制是指发动机按预设的进气量、电火角、喷油来开环地控制发动机的力矩,所述进入力矩结构控制模式是指开始了发动机闭环的进气量、电火角、喷油控制来满足需求的发动机力矩。在上述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法中,优选地,所述起动条件包括制动踏板是否被松开、油门踏板是否被踩下、是否超过停机时间、制动真空度是否满足起动要求、高压电池可用放电功率及高压电池荷电状态SOC是否满足起动要求、挡位状态、发动机控制器状态和变速箱状态。在上述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法中,优选地,所述混合动力系统为BSG混合动力系统,所述混合动力电机通过皮带连接在发动机前端轮系上。在上述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法中,优选地,所述混合动力系统为ISG混合动力系统,所述混合动力电机连接在发动机飞轮上。本发明的有益效果在于采用本发明所提供的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,能够很好地解决现有技术中存在的采用ISG(或BSG)混合动力系统的汽车在自动停机后起动发动机时平顺性不佳的问题,尤其还能够提高起动成功性,并且还可以消除发动机在某些特殊情况下出现的熄火故障,因此本发明方法颇具实用价值。

以下将结合附图和实施例,对本发明的技术方案作进一步的详细描述。其中图Ia是在本发明方法中所涉及的采用BSG形式的混合动力系统示例的组成示意图;图Ib是在本发明方法中所涉及的采用ISG形式混合动力系统示例的组成示意图;图2是在本发明方法中的自动停机后进行起动控制的流程图;图3是在本发明方法中的进行起动成功判断的流程图;图4是在本发明方法中的进行起动控制中转速与时间的关系图;图5是在本发明方法中的进行电爬行起动模式判断的流程图;图6是在本发明方法中的进行高转速起动控制的流程图;图7是在本发明方法中的进行电爬行起动控制的流程图;图8是在本发明方法中的电爬行起动控制的阶段示意图;图9是在本发明方法中的进行防熄火起动控制的流程图;以及图10是在本发明方法中的进行防熄火起动成功判断的流程图。
具体实施方式
在本文中,术语“电爬行起动模式”,是指在混合动力电机、高压电池处于正常工作状态下,高压电池可用放电功率及高压电池荷电状态SOC均能够使得混合动力电机以电驱动方式来驱动汽车直到发动机喷油点火并稳定工作为止。术语“电爬行起动控制”,是指在由与发动机相连的启动马达拖动发动机直到发动机开始喷油点火至稳定工作的过程中基本上利用混合动力电机的驱动力矩来控制发动机的转速。术语“高转速起动控制”,是指不同于传统车仅当由与发动机相连的启动马达将该发动机拖动200rpm左右的目标转速后控制发动机开始喷油点火的发动机起动控制过程, 而是指使用启动马达将发动机拖动到高于所述目标转速的转速后才使发动机开始喷油点火的发动机起动控制过程。术语“发动机开环的起动控制”,是指发动机按预设的进气量、电火角、喷油来开环地控制发动机的力矩。术语“进入力矩结构控制模式”,是指开始了发动机闭环的进气量、电火角、喷油控制来满足需求的发动机力矩。总体而言,在本发明中涉及到的是适用于例如采用ISG(或BSG)等形式的混合动力系统自动停机后进行发动机起动控制的方法,即在自动停机后起动发动机时选择高转速起动、还是电爬行起动,本发明通过以下列举出的一些实施例对此提供了一系列非常有效的管理方法。此外,在一些特殊情况下,为了防止由于起动不成功而造成发动机的熄火,本发明在以下示例中也提供了行之有效的防起动熄火解决方法。另外,针对由于起动发动机的模式有多种不同的情形,对于不同的起动模式所要达到的预期效果,显然并不能采用同样的发动机喷油量、进气量、点火角来进行控制,本发明在随后示出的一些实施例中也为此提出了对应于不同的起动模式使发动机控制器采用相应的不同发动机喷油量、进气量、点火角实现差异化控制,例如通过混合动力控制器HCU 根据起动模式来向发动机控制器发送相应指令实现上述的差异化控制,这将在本文中具体结合一些附图来进行详细描述。首先,请参阅图Ia和图lb,在这两个附图中分别显示出了在本发明中仅以示范性举例方式说明的两种混合动力系统的构成情况。如图所示,在图Ia中示出的是一种采用 BSG形式的混合动力系统,它主要包括发动机、启动马达、自动变速箱、混合动力电机和高压电池等主要部件,此外也包括了诸如电机逆变器、直流变换器、12V电池、液力变矩器(未图示)等其他部件,其中BSG在机械传动上是与发动机通过皮带在发动机的前端轮系进行连接的;在图Ib中示出的是另一种采用ISG形式的混合动力系统,它主要组成部分与上述的 BSG混合动力系统基本相同等,但该ISG混合动力系统中的混合动力电机是被连接到发动机的飞轮上的。通常,在例如以上两种形式的混合动力系统中设置有多种控制器以对各组成部分进行相应的控制。例如,发动机是由发动机控制器来进行控制、启动马达是由车身控制器进行控制、自动变速箱是由自动变速箱控制器进行控制、混合动力电机是由电机控制器进行控制、高压电池是由高压电池控制器进行控制。需要指出的是,一般而言都是将混合动力控制器HCU设置为主控制器,以便针对各种需要而通过它来向上述的发动机控制器、自动变速箱控制器、电机控制器、车身控制器等控制器发送指令。在本发明中尽管也主要是通过混合动力控制器HCU来进行控制的,然而可以理解的是,本发明中的全部或者一部分处理步骤、过程也能够通过采用其他的任何适宜控制部件来加以实现。如图2所示,在该图中图示出了本发明方法中的自动停机后进行起动控制流程。具体而言,在混合动力系统进入自动停机控制后,首先按照步骤ClOO判断是否符合起动条件如果不满足起动条件,则执行步骤S300以将该混合动力系统继续保持在自动停机控制模式下;如果满足起动条件,则执行SlOO步骤来对混合动力系统进行起动控制。其次,按照步骤C200判断混合动力系统是否起动成功如果起动成功,就按照步骤C300所示进一步地判断是否符合电爬行起动模式。如果符合电爬行起动模式,就随后进入步骤S600执行电爬行起动控制;否则,就进入步骤S400执行高转速起动控制。如果按照步骤C200判断混合动力系统起动不成功,则按照步骤S200执行防熄火起动控制,随后按照步骤C400,判断防熄火起动是否成功?如果防熄火起动不成功,则按照步骤S800进行故障控制;如果防熄火起动成功,则按照步骤S700执行后续运行模式。在图2的步骤ClOO中涉及到的起动条件判断主要包括驾驶员是否松开制动踏板、驾驶员是否踩下油门踏板、是否超过停机时间、制动真空度是否满足起动要求、高压电池可用放电功率及高压电池荷电状态SOC是否满足起动要求、挡位状态、发动机控制器状态和变速箱状态等,以上仅以举例方式来罗列出部分内容,需要说明的是具体的起动判断条件毫无疑问地包括了任何能够被本领域技术人员所了解或熟知的可能条件。在图2的步骤SlOO中所示的起动控制,它是根据混合动力电机的转速查表来控制混合动力电机的输出力矩,其中根据混合动力电机的输出力矩值可以在汽车上进行标定以便在实际控制中进行使用。关于图2的步骤C200中的起动是否成功的具体判断控制流程,请参阅图3,该图3 中给出了针对该判断控制流程的一个具体示例,以下结合图3进行介绍。首先,按照步骤C210检测发动机转速在启动时间Tl内,是否大于预设的第一起动转速nl,如果条件不满足,则发送混合动力系统起动失败信号,并且优选地还发送相应的起动失败故障代码;如果条件满足,则执行C220。其次,按照步骤C220检测发动机转速在启动时间T2内,是否大于预设的第二起动转速π2,如果条件不满足,则发送混合动力系统起动失败信号,并且优选地还发送相应的起动失败故障代码;如果条件满足,则执行C230。然后,按照步骤C230检测发动机转速在启动时间Τ3内,是否大于预设的第三起动转速π3,如果条件不满足,则发送混合动力系统起动失败信号,并且优选地还发送相应的起动失败故障代码;如果条件满足,则表明起动以及成功。在上述内容中涉及到的进行起动控制中的各种转速nl、n2、η3以及各种时间Tl、 Τ2、Τ3之间的相应关系请具体参见图4。如图4中所示,其中的启动时间Tl是指当运行模式从自动停机控制切换到起动控制后即开始计时直到发动机转速达到第一起动转速nl的预设时间。启动时间T2是指当运行模式从自动停机控制切换到起动控制后即开始计时直到发动机转速达到第二起动转速 n2的预设时间,并且启动时间T2大于启动时间Tl,第二起动转速n2大于第一起动转速nl。 启动时间T3是指当运行模式从自动停机控制切换到起动控制后即开始计时直到发动机转速达到第三起动转速n3的预设时间,并且启动时间T3大于启动时间T2,第三起动转速n3 大于第二起动转速η2。
再请参见图5,它图示出了本发明方法中的进行电爬行起动模式判断的一个示例性流程,即当起动成功之后执行步骤C300,来判断混合动力系统采取何种起动模式来起动发动机。在图5中非穷举性列出的一些判断条件包括条件S310 高压电池荷电状态SOC应大于电爬行SOC标定值;条件S320 高压电池可用放电功率应大于电爬行功率标定值;条件S330 车速应在预设范围内;条件S340 发动机转速应在预设范围内;条件S350 换档模式应不是手动模式、冬季模式、或运动模式;条件S360 混合动力电机的输出矩应在预设范围内;条件S370 在混合动力系统装设了液力变矩器的情形下,液力变矩器的闭锁离合器应处于打开状态;如果混合动力系统必须同时满足上列条件,则混合动力系统进入电爬行起动模式,即执行S380 ;否则,就执行S390进入高转速起动控制。一旦混合动力系统选择了具体的起动模式,则执行相应的起动控制,下面将分别结合图6和图7给出的相应示例来进行说明。如图6所示,当选择进行高转速起动控制时,则执行步骤S400(参见图2)。首先, 执行步骤S410,由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送恢复喷油的指令。其次,执行步骤S420,由混合动力控制器HCU命令发动机控制器以高转速起动控制方式进行起动。接着,执行步骤S430,发动机控制器根据混合动力控制器HCU发送的高转速起动控制方式来控制发动机的喷油量、进气量及点火角,以满足高转速起动的性能要求。然后,当发动机控制器控制发动机喷油点火并工作一定时候,就会向混合动力控制器HCU反馈一个关于发动机是否稳定工作的信号,此类信号在本文中的含义均是指发动机控制器已完成了发动机开环的起动控制并进入力矩结构控制模式。最后,经过步骤S440进行判断如果混合动力控制器HCU收到了由发动机控制器反馈的发动机已经稳定工作的信号,则说明高转速起动控制成功,混合动力系统可以进入后续运行模式;否则,继续执行前述步骤SlOO的起动控制过程,由发动机仍以高转速起动控制方式来控制发动机的喷油量、进气量以及点火角,直至最终完成上述的高转速起动控制。再如图7所示,当选择电爬行起动控制时,则执行步骤S600。首先,执行步骤S610, 由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送停止喷油的指令。其次,执行步骤S620,由混合动力控制器HCU控制混合动力电机来实现预设的目标转速。再次,执行步骤S630,判断电爬行退出条件是否满足,如果不满足电爬行退出条件,则继续执行步骤S610,S620。再次,如果满足电爬行退出条件,则执行步骤S640,混合动力控制器HCU向发动机控制器发送恢复喷油的指令。再次,执行步骤S650,由混合动力控制器HCU命令发动机控制器以电爬行起动模式起动。再次,执行步骤S660,发动机控制器根据混合动力控制器HCU发送的电爬行起动控制方式来控制发动机的喷油量、进气量及点火角,以满足电爬行起动控制的性能要求。然后,当发动机控制器控制发动机喷油点火并工作一定时候,就会向混合动力控制器HCU反馈一个关于发动机是否稳定工作的信号。最后,在步骤S670进行判断如果混合动力控制器HCU收到了发动机控制器反馈的发动机已经稳定工作的信号,则执行步骤S680,即表明电爬行起动控制成功,混合动力系统可以进入后续运行模式;否则,继续执行步骤S620,由混合动力控制器HCU控制混合动力电机来实现预设的目标转速以及其他相应的步骤S640、 S650、S660、S670,直到完成上述的电爬行起动控制。图8是在本发明方法中的电爬行起动控制的阶段示意图。如前所述,当起动控制结束后,如果当前条件满足则进入电爬行起动控制,在图8中图示出电爬行起动控制存在两个阶段,在该图面中左侧的第一电爬行起动控制区域内,发动机停止喷油。当电爬行退出条件满足时,由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送恢复供油的指令,从而进入图8中右侧的第二电爬行起动控制区域,发动机开始恢复喷油。为了实现较好的驾驶性。在进入第二电爬行起动控制区域后,发动机控制器会根据混合动力控制器HCU发送的电爬行起动控制方式来控制发动机的喷油量、进气量以及点火角,以实现发动机的输出力矩按照一定的目标斜率上升,见图8中以符号[4]进行标识的发动机输出力矩曲线。如果步骤C200中的起动不成功,则执行前述步骤S200的防熄火起动控制,请参见图9示出的一个判断流程示例。首先,按步骤S210检测发动机转速在启动时间Tl内,是否大于预设的第一起动转速nl,如果条件不满足则执行步骤S500进行低转速起动控制,即命令发动机控制器控制发动机进行喷油点火,发动机采用通过启动马达来起动发动机的方式进行喷油量、进气量、点火角等方面的控制。其次,按照步骤S220检测发动机转速在启动时间T2内,是否大于预设的第二起动转速π2,如果条件不满足则执行步骤S500,进行如上所述的低转速起动控制。然后,按照步骤S230检测发动机转速在启动时间Τ3内,是否大于预设的第三起动转速n3,如果条件不满足,则执行步骤S400按照如前所述的高转速起动控制来实施起动控制。在进行了防熄火起动控制后,在优选的情形下,也应就防熄火起动是否成功进行相应的判断,在图10示出的一个优选示例中给出了关于图2中步骤C400的判断流程首先, 按照步骤C410,如果检测发动机转速在启动时间Τ4内大于预设的第三起动转速π3则表明防熄火起动成功,否则表明防熄火起动控制已经失败。上述的启动时间Τ4的具体含义也请参见图4,它是指当运行模式从自动停机控制切换到起动控制后即开始计时直到发动机转速达到第三起动转速n3的预设时间Τ3加上一个预设标定值所得到的时间值。以上列举了若干具体实施例来详细阐明本发明的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用,而非对本发明的限制,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,本领域的普通技术人员还可以做出各种变形和改进。因此所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。
权利要求
1.一种混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤A、在混合动力系统进入自动停机控制后,判断是否符合起动条件如果不符合,则继续保持自动停机控制;否则,进行起动控制以起动混合动力系统;以及B、进一步判断是否符合电爬行起动模式如果符合,则执行电爬行起动控制;否则,执行高转速起动控制;其中,所述电爬行起动模式是指在混合动力电机、高压电池处于正常工作状态下,高压电池可用放电功率及高压电池荷电状态SOC均能够使得混合动力电机以电驱动方式来驱动汽车直到发动机喷油点火并稳定工作为止;所述电爬行起动控制是指在由与发动机相连的启动马达拖动发动机直到发动机开始喷油点火至稳定工作的过程中基本上利用混合动力电机的驱动力矩来控制发动机的转速;所述高转速起动控制是指不同于传统车仅当由与发动机相连的启动马达将该发动机拖动200rpm左右的目标转速后控制发动机开始喷油点火的发动机起动控制过程,而是指使用启动马达将发动机拖动到高于所述目标转速的转速后才使发动机开始喷油点火的发动机起动控制过程。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其特征在于,在所述布骤A和步骤B之间还包括步骤C、在进行起动控制后,进一步判断混合动力系统是否起动成功如果成功则执行步骤 B,否则执行防熄火起动控制并判断该防熄火起动控制是否成功如果不成功则进行故障控制以处理故障,否则等待或相应混合动力控制器HCU指令而进入后续运行模式。
3.根据权利要求2所述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其特征在于,所述步骤C中判断混合动力系统是否起动成功的步骤包括ell、检测发动机转速在启动时间Tl内是否大于预设的第一起动转速(nl),其中所述启动时间Tl是指当运行模式从自动停机控制切换到起动控制后即开始计时直到发动机转速达到所述第一起动转速(nl)的预设时间如果符合条件则执行步骤cl2,否则执行步骤 cl4 ;cl2、检测发动机转速在启动时间T2内是否大于预设的第二起动转速(π2),其中所述启动时间Τ2是指当运行模式从自动停机控制切换到起动控制后即开始计时直到发动机转速达到所述第二起动转速(π2)的预设时间,并且所述启动时间Τ2大于所述启动时间Tl、所述第二起动转速(η2)大于所述第一起动转速(nl)如果符合条件则执行步骤cl3,否则执行步骤c 14 ;cl3、检测发动机转速在启动时间T3内是否大于预设的第三起动转速(π3),其中所述启动时间Τ3是指当运行模式从自动停机控制切换到起动控制后即开始计时直到发动机转速达到所述第三起动转速(M)的预设时间,并且所述启动时间Τ3大于所述启动时间Τ2、所述第三起动转速(M)大于所述第二起动转速(M)如果符合条件,则向发动机控制器发送混合动力系统已经起动成功信号,否则执行步骤cl4 ;以及cl4、发送混合动力系统起动失败信号。
4.根据权利要求3所述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其特征在于,所述起动失败信号中包括相应的起动失败故障代码。
5.根据权利要求3所述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其特征在于,所述步骤C中防熄火起动控制的具体步骤包括c21、检测发动机转速在所述启动时间Tl内是否大于所述第一起动转速(nl):如果符合条件则执行步骤c22,否则执行低转速起动控制,其中所述低转速起动控制是指由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送喷油点火指令,并且通过启动马达来起动发动机并由发动机控制器进行喷油量、进气量及点火角控制;c22、检测发动机转速在所述启动时间T2内是否大于所述第二起动转速(M):如果符合条件则执行步骤c23,否则执行所述低转速起动控制;以及c23、检测发动机转速在所述启动时间T3内是否大于所述第三起动转速(M):如果符合条件则结束防熄火起动控制,否则执行所述高转速起动控制。
6.根据权利要求3所述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其特征在于,所述步骤C中防熄火起动控制是否成功的判断步骤具体包括c31、检测发动机转速在启动时间T4内是否大于预设的第三起动转速(π3),所述启动时间Τ4是指当运行模式从自动停机控制切换到起动控制后即开始计时直到发动机转速达到所述第三起动转速(η!3)的预设时间Τ3加上一个预设标定值所得到的时间值如果符合条件则表明防熄火起动控制已经成功,否则表明防熄火起动控制已经失败。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其特征在于,在混合动力汽车设有液力变矩器时,所述电爬行起动模式的条件包括以下必须同时成立的条件条件1、高压电池荷电状态SOC大于电爬行荷电状态SOC标定值; 条件2、高压电池可用放电功率大于电爬行功率标定值; 条件3、变速箱换档模式不是手动模式、冬季模式或运动模式; 条件4、混合动力电机的输出力矩在预设范围内; 条件5、发动机转速预设范围内; 条件6、车速在预设范围内;以及条件7、液力变矩器的闭锁离合器打开。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其特征在于,所述步骤B中执行电爬行起动控制的具体步骤包括bll、由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送停止喷油指令;bl2、由混合动力控制器HCU控制混合动力电机按照预设的目标转速进行运转;bl3、判断是否符合电爬行退出条件如果不满足则返回执行步骤bll,否则,执行步骤bl4 ;bl4、由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送恢复喷油指令; bl5、由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送以电爬行起动控制的方式进行起动的指令;bl6、由发动机控制器控制发动机的喷油量、进气量及点火角以符合电爬行起动控制的要求,并在发动机控制器控制发动机喷油点火且工作预设时长后向混合动力控制器HCU反馈发动机是否已经稳定工作的信号;以及bl7、如果混合动力控制器HCU接收到发动机已经稳定工作的信号,则结束电爬行起动控制;否则,由混合动力控制器HCU控制混合动力电机以预设的目标转速进行运转,然后返回执行步骤bl4;其中,所述向混合动力控制器HCU反馈的发动机已经稳定工作的信号均是指发动机控制器已完成了发动机开环的起动控制并进入力矩结构控制模式,所述发动机开环的起动控制是指发动机按预设的进气量、电火角、喷油来开环地控制发动机的力矩,所述进入力矩结构控制模式是指开始了发动机闭环的进气量、电火角、喷油控制来满足需求的发动机力矩。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其特征在于,所述步骤B中执行高转速起动控制的具体步骤包括b21、由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送恢复喷油指令;b22,由混合动力控制器HCU向发动机控制器发送以高转速起动控制方式进行起动的指令;b23、由发动机控制器控制发动机的喷油量、进气量及点火角以符合高转速起动控制的要求,并在发动机控制器控制发动机喷油点火且工作预设时长后向混合动力控制器HCU反馈发动机是否已经稳定工作的信号;以及b24、如果混合动力控制器HCU接收到发动机已经稳定工作的信号,则结束高转速起动控制;否则,返回执行步骤1^21 ;其中,所述向混合动力控制器HCU反馈的发动机已经稳定工作的信号均是指发动机控制器已完成了发动机开环的起动控制并进入力矩结构控制模式,所述发动机开环的起动控制是指发动机按预设的进气量、电火角、喷油来开环地控制发动机的力矩,所述进入力矩结构控制模式是指开始了发动机闭环的进气量、电火角、喷油控制来满足需求的发动机力矩。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其特征在于,所述起动条件包括制动踏板是否被松开、油门踏板是否被踩下、是否超过停机时间、制动真空度是否满足起动要求、高压电池可用放电功率及高压电池荷电状态SOC 是否满足起动要求、挡位状态、发动机控制器状态和变速箱状态。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其特征在于,所述混合动力系统为BSG混合动力系统,所述混合动力电机通过皮带连接在发动机前端轮系上。
12.根据权利要求1-6中任一项所述的混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其特征在于,所述混合动力系统为ISG混合动力系统,所述混合动力电机连接在发动机飞轮上。
全文摘要
本发明涉及一种混合动力汽车自动停机后的发动机起动控制方法,其包括A、在混合动力系统进入自动停机控制后,判断是否符合起动条件如不符合则继续保持自动停机控制,否则进行起动控制以起动混合动力系统;B、进一步判断是否符合电爬行起动模式如符合则执行电爬行起动控制,否则执行高转速起动控制;所述电爬行起动模式是指在混合动力电机、高压电池处于正常工作状态下,高压电池可用放电功率及高压电池荷电状态SOC均能使得混合动力电机以电驱动方式来驱动汽车直到发动机喷油点火并稳定工作为止。应用本发明能提高混合动力汽车自动停机后的发动机起动平顺性,并可以提高起动成功性,同时还能消除发动机在某些特殊情况下出现的熄火故障。
文档编号B60W20/00GK102529950SQ20101062140
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者丁阳, 周宇星, 张君鸿, 李卓阳, 梁海波, 蒋新华, 邱国茂 申请人:上海汽车集团股份有限公司
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