[发明专利]用于混合动力车辆的发动机起动控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机起动控制系统，并尤其属于用于混合动力车辆(HEV)的发动机起动时的起动扭矩控制技术。HEV具有由发动机、第一离合器、电机/发电机、第二离合器和驱动轮构成的动力总成，它们以这个顺序排列、作为扭矩传递路径，且HEV通过选择性控制第一和第二离合器的接合或释放，使得车辆可以仅由电机/发电机电驱动或者可以在混合模式下由发动机和电机/发电机二者驱动，从而具有两种驱动模式。

背景技术

在上述HEV中，如在日本专利申请未审公开说明书第2010-179865号中所公开的，已知一种所谓的一个电机、两个离合器的并行混合车辆，其中，电机/发电机夹置于发动机和驱动轮之间，并且发动机和电机/发电机之间的动力传递路径可以通过第一离合器选择性建立，同时，电机/发电机与驱动轮之间的动力传递路径可以通过第二离合器来选择性释放。

HEV可以通过释放第一离合器且第二离合器接合来选择EV模式，使得车辆仅由电机/发电机驱动。HEV可以通过接合第一和第二离合器而替代地选择HEV模式，使得车辆在发动机和电机/发电机的协作下行驶。

在这种一个电机两个离合器的平行混合车辆中，在低负载、低发动机转速条件下选择的EV模式操作过程中，响应于要求驱动力(要求加速度)增加，如在驾驶员做出的加速器踏板下压操作时，例如，在确定电机/发电机将不足以提供要求驱动力(或需求车辆加速度)时，将开始向HEV模式的变化或切换，用于发动机和电机/发电机二者的协调控制。

当从EV模式向HEV模式的这种控制模式切换时起动发动机时，在EV模式中已经释放的第一离合器现在被接合，并且来自电机/发电机的电机扭矩将起动发动机。

发明内容

但是，为了确保在上述专利申请中公开的发动机起动，电机/发电机的额定扭矩具有可以满足EV行驶扭矩和用于发动机起动的曲轴扭矩的和的充足量。EV行驶扭矩由表示与车辆的行驶阻力(即，空气阻力、滚动阻力等)相对应的扭矩的驱动扭矩加上限定为对应于规定车辆加速度的加速度扭矩余量构成。

顺便提及，通常希望将额定扭矩保持为较小，并因此在安装空间和成本的角度上来看，电机/发电机尽可能紧凑，使得额定扭矩的量受到约束。但是，在另一方面，即使额定扭矩受到约束，由于要求加速度余量和曲轴扭矩部分通常是预先确定在特定的范围内，并且难于被过分减小，在尺寸减小方面存在一个限制。

通常的实践是基于最大加速性能来将起动扭矩部分设定为相对大于所需要的值，使得甚至在响应于最大加速度需求而需要最大加速度的情况下发动机也可以起动，并且车辆的驱动力或扭矩可以按照需要毫无延迟地增加。因此，在车辆要求加速度小的情况下，起动扭矩部分与要求加速度来比是过大的。于是，当要求加速度较小时，通过从额定扭矩中减去加速度扭矩余量和起动扭矩部分所获得的上述驱动扭矩部分变小。

当驱动扭矩部分以这种方式减小时，由于扭矩的缺乏，会更早发生如下情况，即：即使在低车速的情况下，车辆在EV模式下行驶是不可行的，并因此，模式必须更早地，即，从低车速开始就变化到HEV模式，在HEV模式下，车辆将通过发动机和电机/发电机的协作来驱动。这必然伴随有意欲改善燃料消耗效果的EV模式的范围变窄并且导致车辆燃料效率变差的问题。

本发明已经基于这样的认识而做出，即：上述问题归因于起动扭矩部分已经鉴于要求最大加速度而设定为较大，并且甚至在需要较小程度的加速度时该起动扭矩部分也照样施加或使用。因此，根据本发明，目的在于提供一种发动机起动控制系统，其中，曲轴扭矩部分取决于要求加速度的大小来调节和施加，使得在要求加速度小的情况下避免了过大的起动扭矩部分被施加，使得由于EV模式操作的区域小而导致的车辆燃料效率差的上述问题不会发生。

为了实现这个目的，根据本发明的发动机起动控制系统概述如下：

首先，解释混合动力车辆的总体结构(HEV)。沿着从上游侧的扭矩路径/驱动线开始，HEV按顺序包括发动机、第一离合器、电机/发电机、第二离合器和驱动轮。通过选择性连接/断开第一和第二离合器，操作模式可以选择，并且车辆可以仅通过电机/发电机电驱动，或代之以通过发动机和电机/发动机二者在混合模式在被驱动。

此外，要用于HEV的发动机起动控制系统通常被构造成通过将上述第一离合器连接，用于从电机/发电机供给起动扭矩部分来起动发动机。

更详细地说，根据本发明的发动机起动控制系统特征在于起动扭矩部分变化或调节装置，其在发动机加速度需要或需求低的情况下减小曲轴扭矩部分。