[发明专利]自动再起动车辆发动机的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及可应用于混合动力电动车辆(HEV)的车辆动力系。更为具体地，本发明涉及在控制发动机再起动时主动使用车轮制动器的系统和方法。 

背景技术

HEV为将包括多级自动变速器和内燃发动机的常规驱动系统与包括电动马达和蓄电池的可充电能量存储系统组合在一起以相对于传统车辆改进燃料经济性的车辆。 

机动车辆可设计为采用混合动力电动车辆技术的某些方面而不使用混合动力电动力系。这种具有传统动力系但没有电机用于驱动车轮的车辆(称作微混合动力电动车辆(micro-HEV))使处于怠速的发动机停机以减少燃料消耗并在车辆停止时降低排放。 

在车辆正常运转期间，会发生很多车辆必须停止的情况：交通信号灯处、人行横道、停车标记等。在微HEV中，如果不需要动力(例如在交通信号灯处等待时)则发动机停止。一旦需要动力，则发动机自动再起动。通过避免不必要的发动机怠速事件，改善了车辆燃料经济性。出于该目的，需要在满足某些发动机停止状况时尽可能多地停止发动机功能。 

在装配有自动变速器的HEV中，动力系扭矩峰值伴随着法动机起动过程并几乎与发动机转速增加同步发生。该动力系扭矩峰值扰动由变矩器在发动机再起动事件期间产生，并且如果发动机在档位上再起动则被传输至车轮。该动力系扭矩峰值扰动可产生高达0.26g的前向加速脉冲，使车辆产生令人不适的猛冲。 

发动机在档位上再起动期间发生的另一扭矩扰动为通过传动系传输至车轮 的坡度负载扭矩TRL。TRL＝mg sinθ，其中m为车辆质量，且θ为道路坡度角。 

在基于制动的被动车轮扭矩扰动抑制控制策略中，必须增加制动器主缸压力阈值(其启动发动机停机行为)以确保满足被动制动压力控制运转。不幸的是，增加的制动压力阈值不利于燃料经济性，因为执行的发动机停机行为将减少。基于制动的被动车轮扭矩扰动抑制控制性能主要受到驾驶员的驾驶习惯的影响，因为需要猛烈制动(hard braking)以驱动发动机停机功能。发动机停止/起动功能的连贯性以及导致的燃料经济性评级也因驾驶员而异。 

行业中需要在微HEV中在发动机停止和再起动期间抑制扭矩喘振并在车辆启动期间和系统触发的发动机自动起动期间发动机再起动时维持车辆静止的技术。 

发明内容

本发明提供了一种再起动车辆发动机的方法，包括接合可驱动地连接发动机和车辆车轮的变速器档位，维持当前制动压力高于参考制动压力，开始发动机自动再起动，使用计时器倒计时预定长度的时间段，使用泵产生足以抑制由再起动发动机所产生的车轮扭矩喘振并维持车辆静止的所需大小的制动压力，以及如果计时器期满或发生发动机转速峰值则释放制动压力。 

本发明还公开了一种再起动车辆发动机的方法，包含下列步骤：(1)接合可驱动地连接发动机和车辆车轮的变速器档位；(2)如果当前制动压力小于参考制动压力，则使用泵以产生足以抑制由再起动发动机所引起的车轮扭矩喘振并保持车辆静止的所需大小的制动压力；(3)维持制动压力等于或高于所需制动压力；(4)开始自动发动机再起动；(5)使用计时器在预定长度的时间段内倒计时；(6)释放制动压力。 

本发明还公开了一种自动再起动车辆发动机的系统，包含：用于驱动车辆的车轮；用于交替阻碍并释放车轮旋转的车轮制动器；用于加压车轮制动器的制动系统；发动机；档位接合的变速器，发动机通过变速器档位可驱动地连接车轮；以及控制器，配置用于维持当前制动压力高于参考制动压力、开始自动发动机再起动、设定计时器以在预定长度的时间段内倒计时、启动泵以产生足 以抑制由再起动发动机所产生的车轮扭矩喘振并维持车辆静止所需大小的制动压力、以及释放制动压力。 

本发明还公开了一种自动再起动车辆发动机的系统，包含：用于驱动车辆的车轮；用于交替阻碍并释放车轮旋转的车轮制动器；用于加压车轮制动器的制动系统；发动机；档位接合的变速器，发动机通过变速器档位可驱动地连接至车轮；以及控制器，配置用于如果当前制动压力小于参考制动压力则启动泵以产生足以抑制由再起动发动机所引起的车轮扭矩喘振并保持车辆静止的所需大小的制动压力、维持当前制动压力等于或高于所需制动压力、开始自动发动机再起动、设定计时器以在预定长度的时间段内倒计时、并释放制动压力。 

为了解决微HEV的车轮扭矩扰动抑制问题而不牺牲燃料经济性和控制连贯性，已经开发出了主动制动辅助车辆启动(ABAVS)控制策略。