[发明专利]混合动力电动车辆和使发动机运转平顺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及运转混合动力电动车辆(HEV)的发动机使得当处于固定的节气门位置时不发生发动机的部分燃料切断的方法。

背景技术

内燃发动机必须接收至少最小量的气流以便以稳定燃烧而运转。该发动机运转点可以称为燃烧稳定性极限。燃烧稳定性极限是依据转化成发动机制动扭矩值的空气流量来定义的。从而，可以指定最小的发动机扭矩以确保稳定的燃烧。该扭矩值(有时称为失火极限)是发动机产生扭矩的下限。

发动机进气系统可以包括节流阀以调整进气气流并间接地控制每个燃烧循环中燃烧的充气(燃料和空气)。可通过发动机控制器响应于多个发动机和环境工况而电动控制位置。可以基于节气门位置和对应的进入发动机的气流量计划和/或调节一个或多个运转参数，比如燃料喷射数量和正时。这样，可以根据节气门位置改变发动机功率。

当发动机以特定的节气门位置运转并且工况改变以请求减小的发动机扭矩(例如松开加速器踏板)时，在某些状况下节气门可以保持固定的位置使得发动机产生多于车辆系统控制器请求的扭矩。这种情况下，可能发生部分的喷射器燃料切断以将发动机扭矩减小至希望的扭矩目标。然而，部分的喷射器燃料切断可能产生不希望的噪音、振动和不平顺性(NVH)。

发明内容

在一个实施例中，运转具有发动机、电池以及发电机的混合动力车辆的方法包括将失火扭矩极限设置或调节至发动机在固定的节气门位置处的运转所产生的估算的或期望的扭矩以阻止喷射器燃料切断。高于失火极限的发动机扭矩请求不会导致发动机燃料切断。小于失火极限和最小扭矩损失值两者 的发动机扭矩请求导致完全切断至所有发动机汽缸的燃料。该方法还可包括将小于失火极限且高于最小扭矩损失水平的大小的发动机扭矩请求调节至高于失火极限并且使用调节的发动机扭矩请求来控制发动机。产生的任何过量的发动机扭矩可用于向电池充电。

根据一个实施例，运转具有发动机和电池的混合动力车辆的方法包括响应于探测到以固定的节气门位置运转而设置对应于由固定的节气门的运转所产生的期望的发动机扭矩的失火极限。该方法可以包括当发动机以固定的节气门位置运转时接收发动机扭矩请求并且如果发动机扭矩请求高于失火极限则使用扭矩请求运转发动机使得不指示燃料切断，并且如果发动机扭矩请求小于最小扭矩损失水平则切断所有燃料。该方法进一步包括如果发动机扭矩请求小于失火极限且高于最小扭矩损失水平的大小则将发动机扭矩请求调节至高于失火极限，并且将调节的发动机扭矩请求发送至发动机使得发动机没有燃料切断。

在一个实施例中，当以固定的节气门位置运转时运转具有发动机和控制器的系统以将失火极限设置为由固定的节气门运转所产生的期望的发动机扭矩以提供平顺的发动机运转。控制器配置用于使发动机扭矩请求高于失火极限而没有导致发动机的燃料切断。小于失火极限和最小扭矩损失水平的大小两者的发动机扭矩请求使得完全切断至发动机的燃料。控制器进一步配置用于调节小于失火极限且高于最小扭矩损失水平的大小的发动机扭矩请求高于失火极限并将调节的发动机扭矩请求发送至发动机。

根据本发明，提供一种用于包括具有发动机和电池驱动的牵引马达的混合动力电动车辆的方法，包含：当请求的扭矩超过阈值时响应于固定的节气门位置而不是关联于加速器踏板位置的请求的扭矩而向发动机添加燃料，同时使用产生的超过请求的扭矩的任何发动机扭矩向电池充电；以及否则切断至所有气缸的燃料。

根据本发明的一个实施例，进一步包含：将对应于用于稳定燃烧的最小扭矩的失火扭矩极限值调节至对应于以固定的节气门位置运转而向所有气缸添加燃料的期望的发动机扭矩。

根据本发明的一个实施例，进一步包含：如果请求的扭矩超过失火扭矩极限则基于请求的扭矩向发动机添加燃料使得发动机没有燃料切断；如果请求的扭矩小于对应于发动机损失的阈值则切断至所有气缸的燃料；以及如果请求的扭矩小于失火扭矩极限且高于阈值则将请求的扭矩调节至高于失火扭矩极限。

根据本发明的一个实施例，向电池充电包含控制连接至电池的发电机。

根据本发明的一个实施例，车辆是插电式混合动力电动车辆。

根据本发明，提供一种混合动力电动车辆，包含：连接至电池的牵引马达；具有节气门的发动机；以及与电池、牵引马达和节气门连接的控制器，并且配置用于基于固定的节气门位置向发动机添加燃料以相对于请求的扭矩产生过量的扭矩、使用过量的扭矩向电池充电、并且当请求的扭矩低于扭矩损失阈值时切断至所有发动机气缸的燃料。