CN106627567B - 用于启动发动机的方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明描述了用于运转混合动力传动***的传动系的***和方法，该混合动力传统***包括马达/发电机和传动系断开离合器。所述***和方法可以在发动机启动过程中调整传动系断开离合器的扭矩容量。来自马达/发电机的输出扭矩也可以在发动机启动过程中被调整。

Description

用于启动发动机的方法和***
领域
本发明涉及用于运转混合动力车辆的动力传统***的方法和***。这些方法和***对于包括传动系断开离合器的混合动力车辆可能是特别有用的。
背景和概述
混合动力车辆的发动机可以通过马达启动，该马达推进混合动力车辆。具体地，传动系断开离合器可以闭合以将马达的扭矩传递到发动机，同时马达推进车辆。传动系断开离合器可以滑动，使得传动系断开离合器的第一侧以与传动系断开离合器的第二侧不同的速度转动，以减少传动系扭矩干扰的可能性。然而，如果传动系断开离合器滑动时间长于所期望的，可能增加传动系断开离合器的损耗，由此会降低传动系效率。进一步地，如果断开离合器扭矩容量大于或小于所期望的，则通过闭合传动系断开离合器可能在发动机启动过程中产生令人不快的车轮扭矩变化。因此，令人希望的是提供一种运转传动系断开离合器以启动发动机的方法，该方法减小断开离合器损耗并且提供平稳的发动机启动。
发明人在此已经认识到上述问题并且已经研发了一种用于车辆的运转方法，该方法包括：响应于使发动机以期望的起动转动速度转动的估计扭矩和基于液力变矩器叶轮速度的额外扭矩来调整传动系断开离合器的扭矩容量。
通过响应于使发动机以期望的起动转动速度和液力变矩器叶轮速度转动的估计扭矩量来调整传动系断开离合器扭矩容量，能够提供减小传动系断开离合器损耗的技术结果。具体地，该传动系断开离合器的扭矩容量可以被增加，从而将比使发动机以起动转动速度转动的扭矩更大的扭矩传递给发动机，使得发动机可以更快启动，由此减少传动系断开离合器滑动的时间量。进一步地，在一些示例中，在响应于驾驶员需求扭矩增加而被增加使得车轮扭矩可以随着驾驶员需求扭矩增加而增加之后，该传动系断开离合器的扭矩容量可以被减小。以这些方式，能够减少传动系损耗并且提供更平稳的车轮扭矩渐变。
在另一个实施例中，一种用于车辆的运转方法包括：响应于使发动机以期望的起动转动速度转动的估计扭矩和基于液力变矩器叶轮速度和传动系断开离合器滑动速度的额外扭矩来调整传动系断开离合器的扭矩容量；并且通过该传动系断开离合器和马达起动转动发动机。
在另一个实施例中，该传动系断开离合器的扭矩容量响应于传动系断开离合器滑动速度降低而增加。
在另一个实施例中，用于转动发动机的估计扭矩基于发动机温度和大气压。
在另一个实施例中，所期望的起动转动速度小于使该发动机转动的马达的速度。
在另一个实施例中，该方法进一步包括响应于自最近的发动机停止以来在该发动机中的第一燃烧事件而减小该传动系断开离合器的扭矩容量。
在另一个实施例中，该方法进一步包括响应于发动机速度在马达速度的阈值速度内来完全闭合该传动系断开离合器。
在另一个实施例中，提供了一种传动系***。该传动系***包括：发动机；马达/发电机；被定位在该发动机与该马达/发电机之间的断开离合器；以及包括存储在非临时性存储器中的可执行指令的控制器，这些指令用于通过响应于液力变矩器叶轮速度和传动系断开离合器滑动速度来调整该断开离合器的扭矩容量来将扭矩从该马达/发电机供应给该发动机，并且响应于液力变矩器叶轮速度和传动系断开离合器滑动速度而被调整之后的驾驶员需求扭矩，减小该断开离合器的扭矩容量。
在另一个实施例中，该***进一步包括在发动机起动转动过程中提供最小断开离合器扭矩容量的额外指令。
在另一个实施例中，该最小断开离合器扭矩容量基于使发动机以期望的速度转动的扭矩量。
在另一个实施例中，通过将扭矩从马达/发电机供应给发动机来启动发动机。
在另一个实施例中，该***进一步包括用于响应于使发动机以期望的起动转动速度转动的估计扭矩来调整该断开离合器的扭矩容量的额外指令。
本发明可以提供若干优点。具体地，该方法可以减小传动系损耗。此外，该方法可以通过减少传动系断开离合器滑动的时间量来减小传动系断开离合器退化。进一步地，该方法可以针对多种行驶条件进行调整，使得传动系断开离合器滑动可以适于多种行驶条件。
本发明的上述优点和其他优点以及特征将容易在以下单独或结合附图进行的详细说明中变得清楚。
应理解的是，提供上述概述以用简单形式介绍概念的选择，这些概念在详细说明中被进一步描述。并不旨在识别所要求保护的主题的关键或重要特征，其范围由提供详细说明下面的权利要求书唯一地限定。另外，所要求保护的主题不限于解决了如上所述的或本披露的任何部分中的任何缺点的实施方式。
附图简要说明
通过单独考虑或结合附图阅读实施例的示例(在此称为详细说明)将会更充分理解在此描述的优点，在附图中：
图1为发动机的示意图；
图2为混合动力车辆动力传统***的示意图；
图3示出了用于运转混合动力传统***的示例运转顺序；并且
图4示出了用于启动发动机的示例方法。
详细说明
本发明涉及启动发动机，该发动机被包括在混合动力车辆动力传统***或传动系中。该混合动力车辆可以包括如图1所示的发动机。图1的发动机可以被包括在如图2所示的动力传统***中。该动力传统***可以如在图3的顺序中示出的那样运转。该动力传统***根据图4所示的方法运转。
参考图1，内燃发动机10包括多个汽缸，通过发动机电子控制器12来控制，在图1中示出了该多个汽缸中的一个汽缸。发动机10由汽缸盖35和汽缸体33构成，该汽缸体33包括燃烧室30和汽缸壁32。活塞36被定位在其中，并且通过连接至曲轴40往复运动。飞轮97和环形齿轮99被连接至曲轴40。起动机96(例如低电压(以少于30伏特运转)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地促进小齿轮95接合环形齿轮99。起动机96可以被直接安装在发动机的前部或者发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以通过皮带或链条将扭矩选择性地供应给曲轴40。在一个示例中，当起动机96没有被接合至发动机曲轴时处于基本状态。燃烧室30被示为通过相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转每一个进气门和排气门。进气凸轮51的位置可以通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以通过排气凸轮传感器57确定。进气门52可以通过气门激活装置59被选择性地激活和停用。进气门54可以通过气门激活装置58被选择性地激活和停用。气门激活装置58和59可以是机电装置。
燃料喷射器66被示为被定位成将燃料直接喷射到汽缸30中，本领域技术人员称之为直接喷射。燃料喷射器66与控制器12的脉宽成比例地递送液体燃料。通过燃料***(未示出)将燃料递送给燃料喷射器66，该燃料***包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)。在一个示例中，高压双级燃料***可以被用来产生更高的燃料压力。
此外，进气歧管44被示为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气装置42连通。在其他示例中，压缩机162可以是机械增压压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地连接至涡轮增压器压缩机162。可选的电子节气门62调整节气门片64的位置，以控制从压缩机162至进气歧管44的气流。增压室45的压力可以指的是节气门入口压力，因为节气门62的入口在增压室45内。节气门出口在进气歧管44内。在一些示例中，节气门62和节气门片64可以被定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62为进气道节气门。压缩机再循环阀门47可以被选择性地调整至在全开和全闭之间的多个位置。可以通过控制器12调整废气门163以允许排气选择性绕过涡轮机164从而控制压缩机162的速度。空气滤清器43清洁进入发动机进气装置42的空气。
无分电器点火***88响应于控制器12通过火花塞92提供点火火花给燃烧室30。通用排气氧(UEGO)传感器126被示为连接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可代替UEGO传感器126。
在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制装置，每一个排放控制装置具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以是三通式催化器。
控制器12在图1中被示为常规微型计算机，该微型计算机包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非临时性存储器)、随机存取存储器108、不失效存储器110以及常规数据总线。控制器12被示为从连接至发动机10的传感器接收各种信号，除了之前讨论的信号外，还包括：连接至冷却套114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；连接至加速器踏板130的位置传感器134，用于感测脚132施加的力；连接至制动器踏板150的位置传感器154，用于感测脚152施加的力，来自连接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量结果；来自霍尔效应传感器118的发动机位置传感器，感测曲轴40的位置；传感器120测量进入发动机的气团；并且来自传感器68的节气门位置的测量结果。大气压也可以通过传感器79被感测，以便通过传感器12进行处理。在本说明书的优选方面，在曲轴每次回转时，发动机位置传感器118产生预定数量的等距脉冲，可以根据曲轴的每一次回转来确定发动机速度(RPM)。
在运转时，发动机10内的每一个汽缸通常进行四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程过程中，排气门54一般闭合而进气门52打开。通过进气歧管44将空气引入燃烧室30，并且活塞36移动至汽缸的底部以便增加燃烧室30内的体积。活塞36靠近汽缸底部并且在其冲程末尾(例如当燃烧室30为最大体积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。
在压缩冲程过程中，进气门52和排气门54是闭合的。活塞36移向汽缸盖以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程末尾并且最靠近汽缸盖(例如，当燃烧室30为最小体积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在以下称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在以下称为点火的过程中，喷射的燃料通过已知的点火装置(诸如火花塞92)被点燃，从而导致燃烧。
在膨胀冲程过程中，膨胀气体推动活塞36返回至BDC。曲轴40将活塞运动转变成转动轴的转动扭矩。最后，在排气冲程过程中，排气门54打开以释放燃烧的空气-燃料混合气至排气歧管48，并且活塞返回至TDC。注意，上述仅是示例，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以改变，诸如提供正或负气门开启重叠、进气门延迟关闭或者各种其他示例。
图2是包括动力传统***200的车辆225的框图。图2的动力传统***包括图1所示的发动机10。动力传统***200被示为包括车辆***控制器255、发动机控制器12、电机电动机控制器252、变速器控制器254以及制动器控制器250。控制器可以在控制器区域网络(CAN)299上通信。每一个控制器可以提供信息给其他控制器，诸如扭矩输出极限(例如，装置或部件的被控制不超过的扭矩输出)、扭矩输入极限(例如，装置或部件的被控制不超过的扭矩输入)、传感器和致动器数据、诊断信息(例如，关于变速器劣化的信息、关于发动机劣化的信息、关于电机劣化的信息、关于制动器劣化的信息)。进一步地，车辆***控制器255可以提供命令给发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254以及制动器控制器250，以获得驾驶员输入请求和基于车辆工况的其他请求。
例如，响应于驾驶员释放加速器踏板和车速，车辆***控制器255可以请求所期望的车轮扭矩以提供所期望的车辆减速率。所期望的车轮扭矩可以由车辆***控制器提供，该车辆***控制器从电机控制器252请求第一制动扭矩并且从制动器控制器250请求第二制动扭矩，第一扭矩和第二扭矩在车轮216处提供所期望的制动扭矩。
在其他示例中，控制动力传统***装置的分区可以与图2所示的有区别地分割。例如，单个控制器可以取代车辆***控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254以及制动器控制器250。
在这个示例中，动力传统***200可以由发动机10和电机240提供动力。在其他示例中，可以省略发动机10。可以使用图1所示的发动机启动***或者通过整体式起动机/发电机(ISG)240启动发动机10。ISG 240(例如，高电压(以大于30伏特运转)电机)也可以被称为电机、马达和/或发电机。进一步地，可以通过扭矩致动器204(如燃料喷射器、节气门等)调整发动机10的扭矩。
发动机输出扭矩可以通过双质量飞轮215被传输至动力传统***断开离合器236的第一侧291。断开离合器236可以被电动或液压地驱动。断开离合器236的第二侧293被示为机械地连接至ISG输入轴237。
ISG 240可以被运转为提供扭矩给动力传统***200或者将动力传统***扭矩转变成电能以再生模式储存在电能存储装置275中。ISG 240具有比图1所示的起动机96更高的输出扭矩容量。进一步地，ISG 240直接驱动动力传统***200或者由动力传统***200直接驱动。没有皮带、齿轮或者链条将ISG 240连接至动力传统***200。而是，ISG 240以与动力传统***200相同的速率转动。电能存储装置275(例如，高压电池或电源)可以是电池、电容器或者电感器。ISG 240的下游侧通过轴241机械地连接至液力变矩器206的叶轮285。ISG240的上游侧被机械方地连接至断开离合器236。ISG 240可以通过如电机控制器252所指示的那样作为马达或发电机运转来提供正扭矩或者负扭矩给动力传统***200。
液力变矩器206包括涡轮机286以将扭矩输出至输入轴270。输入轴270将液力变矩器206机械地连接至自动变速器208。液力变矩器206还包括液力变矩器旁通锁止离合器212(TCC)。当TCC被锁定时，扭矩从叶轮285直接传递到涡轮机286。TCC由控制器12电动地运转。可替代地，TCC可以被被液压地锁定。在一个示例中，该液力变矩器可以被称为变速器的部件。
当液力变矩器锁止离合器212被完全分离时，液力变矩器206通过液力变矩器涡轮机286与液力变矩器叶轮285之间的流体传递将发动机扭矩传输至自动变速器208，由此能够使扭矩增加。相比之下，当液力变矩器锁止离合器212被完全接合时，发动机输出扭矩通过液力变矩器离合器被直接传递到变速器208的输入轴(未示出)。可替代地，液力变矩器锁止离合器212可以被部分地接合，由此使待转到变速器的扭矩量直接能被调整。控制器12可以被配置成通过响应于各种发动机工况或者基于基于驾驶员的发动机运转请求来调整液力变矩器锁止离合器，从而调整液力变矩器212传输的扭矩量。
自动变速器208包括齿轮离合器(例如，齿轮1-10)211和前进离合器210。自动变速器208为有级变速器。齿轮离合器211和前进离合器210可以被选择性地接合以改变输入轴270的实际总转数与车轮216的实际总转数的比率。通过经由换挡控制电磁阀209调整供应到离合器的流体，齿轮离合器211可以被接合或者分离。自动变速器208的扭矩输出也可以被转到车轮216以经由输出轴260推进车辆。具体地，在将输出驱动扭矩传输到车轮216之前，自动变速器208可以响应于车辆行驶状况在输入轴270处传递输入驱动扭矩。变速器控制器254选择性地激活或接合TCC 212、齿轮离合器211以及前进离合器210。变速器控制器也选择性地停用或分离TCC 212、齿轮离合器211以及前进离合器210。
进一步地，通过接合摩擦轮制动器218，摩擦力可以施加到车轮216。在一个示例中，响应于驾驶员将脚压在制动器踏板(未示出)上和/或响应于制动器控制器250内的指令，摩擦轮制动器218可以被接合。进一步地，响应于车辆***控制器255做出的信息和/或请求，制动器控制器250可以施用制动器218。以同样的方式，通过响应于驾驶员将脚移开制动器踏板、车轮控制器指令、和/或车辆***控制器指令和/或信息来使车轮制动器218分离，到车轮216的摩擦力可以降低。例如，通过作为自动发动机停止程序的一部分的控制器250，车辆制动器可以将摩擦力应用于车轮216。
响应于使车辆225加速的请求，车辆***控制器可以加速器踏板或其他装置从获得驾驶员需求扭矩。车辆***控制器255然后分配请求的驾驶员需求扭矩的一部分给发动机以及分配剩余部分给ISG。车辆***控制器255从发动机控制器12请求发动机扭矩并且从电机控制器252请求ISG扭矩。如果ISG扭矩加发动机扭矩小于变速器输入扭矩极限(例如，阈值没有被超过)，扭矩被递送到液力变矩器206，该液力变矩器然后将请求的扭矩的至少一小部分转至变速器输入轴270。变速器控制器254选择地锁定液力变矩器离合器212，并且响应于可以基于输入轴扭矩和车速换挡规律和TCC锁定规律，通过齿轮离合器211接合齿轮。在可能期望对电能存储装置275充电的一些条件下，在非零驾驶员需求扭矩存在时，可以请求充电扭矩(例如，负ISG扭矩)。车辆***控制器255可以请求增加的发动机扭矩以克服充电扭矩从而满足驾驶员需求扭矩。
响应于使车辆225减速和提供再生制动的请求，车辆***控制器可以基于车速和制动器踏板位置提供期望的负车轮扭矩。车辆***控制器255然后将期望的负车轮扭矩的一小部分分配给ISG 240(例如，所期望的动力传统***车轮扭矩)以及将剩余部分分配给摩擦制动器218(例如，所期望的摩擦制动车轮扭矩)。进一步地，车辆***控制器可以告知变速器控制器254车辆处于再生制动模式，使得变速器控制器254基于增加再生效率的唯一换挡规律使齿轮211换挡。ISG 240供应负扭矩给变速器输入轴270，但是ISG 240提供的负扭矩可以由变速器控制器254限制，该变速器控制器输出变速器输入轴负扭矩极限(例如，不被超过的阈值)。进一步地，基于电能存储装置275的工况，通过车辆***控制器255或者电机控制器252，ISG 240的负扭矩可以被限制(例如，被限制为小于阈值负阈值扭矩)。所期望的负车轮扭矩的由于减速器或ISG极限而不能由ISG 240提供的任何部分都可以被分配给摩擦制动器218，使得所期望的车轮扭矩由来自摩擦制动器218和ISG 240的负车轮扭矩的组合提供。
相应地，车辆***控制器可以与经由发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250提供的发动机10、变速器208、电机24和制动器218的局部扭矩控制来监督各种动力传统***部件的扭矩控制。
作为一个示例，发动机扭矩输出可以通过调整点火正时、燃料脉宽、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合，通过控制节气门打开和/或气门正时、气门升程和涡轮或机械增压的发动机的增压来控制。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉宽、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有的情况下，发动机控制可以在逐汽缸的基础上被执行以控制发动机扭矩输出。
通过调整往返于本领域已知的ISG的电场和/或电枢绕组流动的电流，电机控制器252可以控制扭矩输出和ISG 240的发电。
变速器控制器254通过位置传感器271接收变速器输入轴位置。变速器控制器254通过区分位置传感器271的信号可以将变速器输入轴位置转变成输入轴速度。变速器控制器254可以从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。可替代地，传感器272可以为位置传感器或扭矩和位置传感器。如果传感器272为位置传感器，控制器254区分位置信号以确定变速器输出轴速度。变速器控制器254也可以区分变速器输出轴速度以确定变速器输出轴加速度。
制动器控制器250通过车轮速度传感器221和车辆***控制器255的制动请求接收车轮速度信息。制动器控制器250也可以直接从图1所示的制动器踏板传感器154或通过CAN299接收制动器踏板位置信息。制动器控制器250可以响应于车辆***控制器255的车轮扭矩命令来提供制动。制动器控制器250还可以提供防滑和车辆稳定制动以改善车辆制动和稳定性。如此，制动器控制器250可以将车轮扭矩极限(例如，不被超过的阈值负车轮扭矩)提供给车辆***控制器255，使得负ISG扭矩不会引起车轮扭矩极限被超过。例如，如果控制器250发布50N-m的负车轮扭矩极限，则调整ISG扭矩以在车轮处提供小于50N-m(例如，49N-m)的负扭矩，包括考虑变速器齿轮***。
图1和图2的***提供了一种传动系***，该传动系***包括：发动机；马达/发电机；定位在该发动机与该马达/发电机之间的断开离合器；以及包括被存储在非临时性存储器中的可执行指令的控制器，这些指令用于通过响应于液力变矩器叶轮速度和传动系断开离合器滑动速度而调整该断开离合器的扭矩容量来将扭矩从该马达/发电机供应给该发动机，并且响应于在响应于液力变矩器叶轮速度和传动系断开离合器滑动速度而被调整之后的驾驶员需求扭矩，减小该断开离合器的扭矩容量。该***进一步包括用于在发动机起动转动过程中提供最小断开离合器扭矩容量的额外指令。该***包括，其中，断开离合器最小扭矩容量基于使发动机以所期望的速度转动的扭矩量。该***包括，其中，通过从马达/发电机将扭矩供应给发动机来启动发动机。该***进一步包括响应于使断开离合器以期望的起动转动速度转动的估计扭矩来调整该断开离合器的扭矩容量的额外指令。
现在参照图3，示出了根据图4的方法的示例先知性运转顺序。图3的顺序可以由图1和图2的***根据图4的方法来提供。五个曲线图在时间上对齐，并且同时发生。时间T0-T6处的竖直虚线顺序中的感兴趣时间。
图3顶部的第一曲线图是控制器存储器中的发动机启动请求状态位随着时间变化的曲线图。当轨迹在靠近竖轴线箭头的较高水平时，该发动机被请求启动和/或可以运转。当轨迹在靠近水平轴线的较低水平时，发动机没有被请求启动并且没有运转(例如，没有转动和燃烧空气和燃料)。然而，发动机可以在过渡之间转动。竖直轴线表示发动机启动请求状态。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。
图3顶部的第二曲线图为发动机速度随着时间变化的曲线图。竖直轴线表示发动机速度，并且发动机速度朝竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。
图3顶部的第三曲线图是驾驶员需求扭矩随着时间变化的曲线图。竖直轴线表示驾驶员需求扭矩，并且驾驶员需求扭矩朝竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。基于在经由加速器踏板位置和车速标引的函数中经验确定的值可以确定驾驶员需求扭矩。
图3顶部的第四曲线图是传动系断开离合器扭矩容量速度随着时间变化的曲线图。竖直轴线表示传动系断开离合器扭矩容量，并且传动系断开离合器扭矩容量朝竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。传动系断开离合器扭矩容量是传动系断开离合器可以传递的扭矩量，与施加给传动系断开离合器的扭矩无关。例如，400N-m可以被施加于传动系断开离合器，但是如果传动系断开离合器扭矩容量为200N-m时，传动系断开离合器仅仅传递200N-m。当传动系断开中的流体压力处于阈值时，传动系断开离合器扭矩容量可以从零变化到最大阈值。例如，传动系断开离合器的扭矩容量可以从全部打开时的0N-m变为完全闭合时的500N-m，当完全闭合时，阈值压力施加于传动系断开离合器。水平线302表示传动系中的马达(例如，ISG 240)的最大扭矩。水平线304表示用于使马达以所期望的起动转动速度(诸如240RPM)转动的阈值扭矩量。水平线304的水平可以随着马达工况而变化。
图3顶部的第五曲线图是马达扭矩(例如，ISG 240扭矩)随着时间变化的曲线图。竖直轴线表示马达扭矩，并且马达扭矩朝竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。水平线306表示马达全速时的最大马达扭矩。
在时间T0，马达启动请求没有断言表明马达没有转动并且燃烧空气和燃料。发动机速度也是零并且驾驶员需求扭矩在较低水平。马达提供所请求的驾驶员需求扭矩给传动系，并且传动系断开离合器扭矩容量为零，从而表明传动系断开离合器是断开的。
在时间T1，发动机启动请求从较低水平向较高水平转变以请求发动机启动并运转。响应于发动机被停止持续预定的时间量、低电池荷电状态、或另一状况，可以提供发动机启动请求。发动机被启动转动，并且基于图4的方法运行直到怠速速度。与时间T1之前的时间相比，驾驶员需求扭矩保持在相同水平。传动系断开离合器扭矩容量被增加至大于使发动机以期望的起动转动速度304转动的阈值扭矩量的水平。具体地，传动系断开离合器增加至一个值，该值为液力变矩器叶轮速度与传动系断开离合器滑动的函数。进一步地，传动系断开离合器扭矩容量可以被限制为小于最大马达扭矩减去通过马达递送的驾驶员需求扭矩的值。在这个示例中，液力变矩器叶轮速度为较高值(例如，大于2000RPM)。因此，传动系断开离合器扭矩容量被增加至接近水平302的较高水平。马达或ISG扭矩被增加至全马达扭矩；然而，在其他示例中，马达扭矩可以被增加至小于全或最大马达扭矩的水平。
在时间T1和时间T2之间，仍然断言发动机启动请求，并且发动机加速并且开始燃烧空气和燃料。传动系断开离合器扭矩容量保持在稳定水平，并且然后响应于燃烧事件的实际总数而被减小。当发动机速度加速至液力变矩器叶轮速度(未示出)时，传动系断开离合器断开。响应于发动机速度在液力变矩器叶轮速度的阈值速度内，传动系断开离合器闭合。当响应于自最近发动机停止以来的燃烧事件的数量所指示的发动机加速而减小传动系断开离合器容量时，马达扭矩降低。马达扭矩被减小至驾驶员需求扭矩水平，并且然后响应于传动系断开离合器完全闭合并且发动机扭矩提供驾驶员需求扭矩而被进一步减小。当马达扭矩提供驾驶员需求扭矩时，马达扭矩为零。
在时间T2，发动机启动请求状态位从较高水平转变到较低水平以表明发动机转动将要停止或正在停止。在这个示例中，响应于驾驶员需求扭矩的减小，发动机启动请求状态位转变至较低水平。当发动机停止时，发动机速度变为零。响应于驾驶员需求扭矩的减小，传动系断开离合器也断开。响应于较低的驾驶员需求扭矩，马达扭矩保持较低。
在时间T3，驾驶员(未示出)增加驾驶员需求扭矩。响应于驾驶员需求扭矩的增加，增加马达扭矩。发动机启动请求位保持在较低水平并且发动机保持停止。传动系断开离合器断开。
在时间T4，发动机再启动请求转变为较高水平以请求发动机启动并运转。响应于发动机停止持续预定的时间量、低电池荷电状态、或另一状况，可以发出发动机启动请求。发动机被起动转动，并且基于图4的方法运行直到怠速速度。与时间T4之前的时间相比，驾驶员需求扭矩以缓慢速率增加。传动系断开离合器扭矩容量被增加至大于使发动机以期望的起动转动速度304转动的阈值扭矩量的水平，但是小于在时间T1的水平。再次，传动系断开离合器被增加至一个值，该值为液力变矩器叶轮速度与传动系断开离合器滑动的函数。然而，在这个示例中，液力变矩器叶轮速度为较低值(例如，小于2000RPM)。因此，传动系断开离合器扭矩容量比在时间T1更小。此外，传动系断开离合器扭矩容量可以被限制为小于最大马达扭矩减去通过马达递送的驾驶员需求扭矩的值。马达或ISG扭矩被增加至小于全马达扭矩，因为更高的扭矩不必起动转动发动机或者响应于驾驶员需求扭矩使车辆加速。
在时间T4和时间T5之间，保持断言发动机启动请求，并且发动机加速并且开始燃烧空气和燃料。传动系断开离合器扭矩容量保持在稳定水平，并且然后响应于燃烧事件的实际总数而减小。当发动机速度加速至液力变矩器叶轮速度(未示出)时，传动系断开离合器断开。响应于发动机速度在液力变矩器叶轮速度的阈值速度内，传动系断开离合器闭合。当响应于自最近发动机停止以来的燃烧事件的数量所指示的发动机加速而减小传动系断开离合器容量时，马达扭矩降低。马达扭矩被减小至驾驶员需求扭矩水平，并且然后响应于传动系断开离合器完全闭合并且发动机扭矩提供驾驶员需求扭矩而被进一步减小。当马达扭矩提供驾驶员需求扭矩时，马达扭矩为零。
在时间T5，发动机启动请求状态位从较高水平转变到较低水平以表明发动机转动将要停止或正在停止。在这个示例中，响应于驾驶员需求扭矩的减小，发动机启动请求状态位转变至较低水平。当发动机停止时，发动机速度变为零。响应于驾驶员需求扭矩的减小，传动系断开离合器也断开。响应于较低的驾驶员需求扭矩，马达扭矩保持较低。
在时间T5与时间T6之间，在时间T6前不久，驾驶员需求扭矩增加并且马达扭矩响应于驾驶员需求扭矩增加而增加。发动机启动请求保持较低并且发动机保持停止。传动系断开离合器也保持断开。
在时间T6，发动机启动请求从较低水平向较高水平转变以请求发动机启动并运转。响应于发动机停止持续预定的时间量、低电池荷电状态、或另一状况，可以提供发动机启动请求。发动机被起动转动，并且基于图4的方法运行直到怠速速度。驾驶员需求扭矩在发动机起动转动和发动机运行直到怠速速度过程中继续增加。传动系断开离合器扭矩容量被增加至大于使发动机以期望的起动转动速度304转动的阈值扭矩量的水平。具体地，传动系断开离合器增加至一个值，该值为液力变矩器叶轮速度与传动系断开离合器滑动的函数。进一步地，传动系断开离合器扭矩容量被限制为小于最大马达扭矩减去马达输送的驾驶员需求扭矩的值，并且传动系断开离合器扭矩容量在初步增加后降低，使得递送给车轮的扭矩增加。在这个示例中，传动系断开离合器扭矩容量的降低基于或者响应于驾驶员需求扭矩的增加速率。马达或ISG扭矩被增加至全马达扭矩；然而，在其他示例中，马达扭矩可以被增加至小于全或最大马达扭矩的水平。在发动机速度处于液力变矩器叶轮速度的阈值速度内之后，传动系断开离合器完全闭合。在发动机启动之后ISG扭矩降低，并且传动系断开离合器完全闭合。
以此方式，可以调整传动系断开离合器的扭矩容量以减小传动系断开离合器的能量损耗。进一步地，根据驾驶员需求扭矩增加，可以减小传动系断开离合器扭矩容量，以改善在发动机起动转动和发动机速度达到液力变矩器叶轮速度之间的时间内递送到车轮的扭矩。
现在参考图4，示出了一种用于运转车辆动力传统***的方法。方法400的至少多个部分可以按照存储在非临时性存储器中的可执行控制器指令来实施。此外，方法400的多个部分可以是在实际世界中采取的行动以改变致动器或装置的运转状态，诸如传动系断开离合器的扭矩容量和马达/发电机的扭矩。在图4的说明中，“车辆”指的是变速器换挡受到控制的车辆(例如，图2的车辆225)。
在402，方法400确定车辆状况。车辆状况可以包括但是不限于车速、驾驶员需求扭矩、变速器输入轴速度、电池荷电状态、加速器踏板位置和制动器踏板位置。车辆状况可以通过控制器查询其输入而确定。在一个示例中，驾驶员需求扭矩或所期望的驾驶员需求扭矩可以通过加速器踏板的位置和车辆速度而确定。在状况被确定之后，方法400进行至404。
在404，方法400判断是否请求发动机启动。响应于电池荷电状态、大于阈值的驾驶员需求扭矩、舱室热请求或其他状况，可以请求发动机启动。如果方法400判断发动机启动请求存在，答复为是且方法400进行至408。否则，答复为否且方法400进行至406。
在406，方法400继续在当前状态下运转或者不运转发动机。例如，如果发动机停止，其保持被停止。如果发动机转动并且燃烧空气和燃料，则发动机保持运转。进一步地，如果发动机正在转动并且燃烧空气和燃料，响应于工况，可以调整发动机扭矩和速度。方法400在406之后退出。
在408，方法400确定使发动机以期望的发动机起动转动速度转动的(例如，250RPM，最小起动转动扭矩)最小扭矩。在一个示例中，所期望的发动机起动转动速度小于发动机的怠速速度。最小起动转动扭矩可以被经验地确定，并且被存储在表格或函数中，该表格或函数是通过发动机温度、大气压以及自从发动机最近停止转动以来的时间来标引的。通过经由发动机温度、大气压以及自从最近发动机停止以来的时间索引表格或函数可以确定最小起动转动扭矩。更高的大气压可以增加发动机起动转动扭矩，而更低的大气压可以降低发动机起动转动扭矩。在最小起动转动扭矩确定之后，方法400进行至410。
在410，方法400确定起动转动发动机或施加于发动机直至预定数量的发动机燃烧事件已经发生的额外附加扭矩。在一个示例中，附加的发动机起动转动扭矩被经验地确定，并且保存于存储器中的表格或函数。表格中的值可以基于液力变矩器叶轮速度和传动系断开离合器滑动速度(例如，传动系断开离合器的一侧与传动系断开离合器的另一侧的速度之间的速度差)。在一个示例中，随着液力变矩器叶轮速度增加，附加的发动机起动转动扭矩可以被增加。进一步地，随着传动系断开离合器滑动速度降低，附加的发动机起动转动扭矩可以被增加。附加的发动机起动转动扭矩从最近发动机停止以来可以随时间变化。在附加的发动机起动转动扭矩被确定之后，方法400进行至412。
在412，方法400确定所期望的传动系断开离合器扭矩容量(例如，传动系断开离合器可以传递的扭矩量)。所期望的传动系断开离合器扭矩容量为使发动机以在408确定的所期望的发动机起动转动速度转动的最小扭矩加上在410确定的附加的发动机起动转动扭矩。基于以下等式Tm＝lim(mincrk+addtor+ddtor)，可以确定马达或ISG扭矩，其中Tm为马达扭矩，lim为函数，该函数限制马达扭矩至在目前马达速度下的马达的最大扭矩，mincrk为在408确定的最小发动机起动转动扭矩，addtor为在410确定的附加扭矩，并且ddtor为驾驶员需求扭矩。在所期望的传动系断开离合器扭矩容量确定之后，方法400进行至414。
在414，通过将加压流体或电流供应至传动系断开离合器，方法400调整传动系断开离合器扭矩容量。传动系断开离合器扭矩容量调整为在412确定的值。ISG扭矩也可以在414进行调整。通过增加或减小供应至ISG的电流，可以增加或减小ISG扭矩。在调整传动系断开离合器扭矩容量和/或马达/发电机扭矩之后，方法400进行至416。
在416，在发动机速度处于阈值或高于阈值速度(例如，发动机怠速速度)之前，在发动机起动转动和发动机加速过程中，方法400判断是否逐渐减小或调整传动系断开离合器扭矩容量。在一个示例中，随着自从最近发动机停止以来的时间增加，响应于驾驶员需求扭矩的速率增加多于阈值量，方法400可以判断减小传动系断开离合器扭矩容量，作为对。否则，答复为否并且传动系断开离合器扭矩容量保持在在414调整到的值。以此方式，随着起动转动时间增加，车轮扭矩可以被增加，使得驾驶员体验到预期车轮加速，因为减小传动系断开离合器扭矩容量可以增加递送到车轮的马达扭矩的量。如果方法400判断逐渐减小或调整传动系断开离合器扭矩容量，则答复为是且方法400进行至418。否则，答复为否且方法400进行至420。
在418，根据驾驶员需求扭矩，方法400减小传动系断开离合器扭矩容量。方法400还保持传动系断开离合器扭矩容量至大于在408确定的最小发动机起动转动扭矩的扭矩。可以减小传动系断开离合器扭矩容量至最小发动机起动转动扭矩或更大扭矩，但不是更低的扭矩，以确保有足够的扭矩起动转动发动机。在一个示例中，基于驾驶员需求扭矩的增加速率，可以减小传动系断开离合器扭矩容量。例如，如果驾驶员需求扭矩以更高率速增加，可以以更快速率减小传动系断开离合器扭矩容量以增加马达扭矩至车轮的递送。如果驾驶员需求扭矩以更低速率增加，可以以更低速率减小传动系断开离合器扭矩容量以减少发动机起动转动时间。通过减小供应至传动系断开离合器的流体压力或者供应至传动系断开离合器的电流，可以减小传动系断开离合器扭矩容量。在传动系断开离合器容量被调整之后，方法400进行至420。
在420，方法400判断是否发动机起动转动时间大于阈值时间量。如果发动机起动转动时间大于在发动机内没有燃烧的阈值时间量，则可能有发动机部件的退化或者缺少燃料。如果方法400判断发动机起动转动时间大于阈值量，则答复为是且方法400进行至422。否则，答复为否且方法400进行至424。
在422，通过完全断开传动系断开离合器和减小ISG扭矩，方法400停止发动机起动转动。在预定的时间量之后，可以恢复发动机起动转动。停止发动机起动转动可以减小传动系部件退化。在发动机停止被起动转动之后，方法400退出。
在424，方法400判断发动机是否启动。如果发动机速度大于起动转动速度或者已经检测到预定数量的燃烧事件(例如，通过离子感测或曲轴加速)，则发动机可以被判断为启动。如果方法400判断发动机被启动，答复为是且方法400进行至426。否则，答复为否且方法400返回到416。
在426，基于所期望的驾驶员需求扭矩和发动机速度，方法400运转发动机。进一步地，在一些状况下，发动机可以按照速度制控模式运转，其中发动机扭矩被调整至按所期望的速度(例如怠速速度)运转发动机。在运转发动机之后，方法400退出。
以此方式，传动系断开离合器扭矩容量和马达/发电机扭矩可以被调整，以通过缩短发动机起动转动时间来减小传动系损耗。进一步地，在发动机起动转动过程中，可以利用高达全ISG扭矩来减少传动系损耗和发动机起动转动时间。此外，响应于增加驾驶员需求扭矩，可以减小传动系断开离合器扭矩容量，使得扭矩从ISG顺利行进至车轮。
从而，图4的方法一种用于车辆的运转方法，包括：
响应于使发动机以期望的起动转动速度转动的估计扭矩和基于液力变矩器叶轮速度的额外扭矩来调整传动系断开离合器的扭矩容量。该方法包括，其中，所述使所述发动机转动的估计扭矩基于发动机温度和大气压。该方法包括，其中，所述所期望的起动转动速度小于使所述发动机转动的马达的速度。该方法包括，其中，所述所期望的起动转动速度小于发动机怠速速度。该方法进一步包括。通过被定位在所述发动机下游的传动系中的马达来转动所述发动机。该方法进一步包括，调整所述来自马达的输出扭矩至在当前马达速度下所述马达的最大扭矩。
图4的方法还包括一种用于车辆的运转方法，包括：响应于使发动机以期望的起动转动速度转动的估计扭矩和基于液力变矩器叶轮速度和传动系断开离合器滑动速度的额外扭矩来调整传动系断开离合器的扭矩容量；并且通过所述传动系断开离合器和马达起动转动发动机。该方法包括，其中，当叶轮速度增加时，增加所述传动系断开离合器的所述扭矩容量。该方法包括，其中，当叶轮速度增加至阈值速度时，所述传动系断开离合器的所述扭矩容量增加，并且当叶轮速度增加至到所述阈值速度之上时减小。
在一些示例中，该方法包括，其中，当所述马达为DC马达时，所述阈值速度为基本马达速度。该方法包括，其中，所述传动系断开离合器的所述扭矩容量响应于所述传动系断开离合器滑动速度降低而增加。该方法包括，其中，所述使发动机转动的估计扭矩基于发动机温度和大气压。该方法包括，其中，所述所期望的起动转动速度小于使所述发动机转动的马达的速度。该方法进一步包括，响应于自最近的发动机停止以来在所述发动机中的第一燃烧事件而减小所述传动系断开离合器的所述扭矩容量。该方法进一步包括，响应于所述发动机速度在马达速度的阈值速度内而完全闭合所述传动系断开离合器。
注意，在此包括的示例控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆***构型一起使用。在此披露的控制方法和例程可以存储为非临时性存储器中的可执行控制器指令并且可以通过控制***来执行，该控制***包括控制器结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件。在此描述的具体例程可以表示任意数量的处理策略中的一个或多个处理策略，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。如此，所展示的各种动作、操作和/或功能可以按照所展示的顺序、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序不必要求达到在此描述的示例实施例的特征和优点，但是提供为了方便展示和说明。根据使用的具体策略，一个或多个展示的动作、操作和/或功能可以重复执行。进一步地，所描述的动作、操作和/或功能中的至少一部分可以以图形方式表示有待编程到控制***中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码。当通过执行***中的指令进行描述的动作时，控制动作也可以转化物理世界中的一个或多个传感器或致动器的运转状态，该***包括与一个或多个控制器结合的各种发动机硬件部件。
这包括说明书。本领域技术人员阅读说明书会想到许多改变和修改，而不会偏离本说明书的精神和范围。例如，混合动力电动车包括以天然气、汽油、柴油或其他燃料配置运转的发动机可以使用本发明。

Claims (10)

1.一种用于车辆的运转方法，包括：
基于期望的起动转动速度来估计使发动机转动的扭矩；
基于液力变矩器叶轮速度来估计使所述发动机转动的额外扭矩；
响应于估计的扭矩和所述额外扭矩调整传动系断开离合器的扭矩容量。
2.如权利要求1所述的方法，其中，使所述发动机转动的所述估计的扭矩基于发动机温度和大气压。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述期望的起动转动速度小于使所述发动机转动的马达的速度。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述期望的起动转动速度小于发动机怠速速度。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括通过被定位在所述发动机下游的传动系中的马达来转动所述发动机。
6.如权利要求5所述的方法，进一步包括调整来自所述马达的输出扭矩至在当前马达速度下所述马达的最大扭矩。
7.一种用于车辆的运转方法，包括：
基于期望的起动转动速度估计使发动机转动的扭矩；
基于液力变矩器叶轮速度和传动系断开离合器滑动速度估计使所述发动机转动的额外扭矩；
响应于估计的扭矩和所述额外扭矩调整传动系断开离合器的扭矩容量；并且
通过所述传动系断开离合器和马达起动转动发动机。
8.如权利要求7所述的方法，其中，当叶轮速度增加时，增加所述传动系断开离合器的所述扭矩容量。
9.如权利要求7所述的方法，其中，当叶轮速度增加至阈值速度时，所述传动系断开离合器的所述扭矩容量增加，并且当叶轮速度增加至到所述阈值速度之上时减小。
10.如权利要求9所述的方法，其中，当所述马达为DC马达时，所述阈值速度为基本马达速度。
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