[发明专利]混合动力汽车起动方法、气体发动机起动方法及动力系统

说明书

本发明涉及混合动力汽车起动方法、气体发动机起动方法及动力系统，首先由主电机单独驱动汽车，当汽车的速度大于一设定值时，控制气体发动机起动，ISG电机为转矩控制模式，以拖动气体发动机，当气体发动机的转速到达一设定转速值时，为气体发动机供气并点火，然后ISG电机转换为转速控制模式，继续拖动气体发动机转动，当气体发动机的转速与主电机的转速之差小于一设定差值时，控制离合器结合，完成汽车的起动。该控制方式提高了车辆的起停性能，使气体发动机不但起动平顺，而且在发动机起动成功后使发动机和电机的扭矩切换平顺，保证发动机的起动可靠性。

技术领域

本发明属于涉及混合动力系统中的气体发动机转速调节控制技术领域，具体提供混合动力汽车起动方法、气体发动机起动方法及动力系统。

背景技术

气体发动机受气体燃烧值低、燃烧速度慢、火焰传播速度慢、速燃期长的影响，气体发动机的转速调节稳态响应时间较长，瞬态响应速度偏差较大，气体发动机的这种特性在实际车辆应用中影响了车辆的平顺性，增加了车辆的纵向振动。

现有技术中给出了常规的供油发动机的起动控制方式，相关技术中，发动机的起停控制方式较简单，例如整车控制器发送发动机起动标志位，从而让发动机开始供油，同时让电机进入转速控制模式，以及整车控制器同时直接给电机发送一个固定转速值，以使电机利用PID(Proportion Integration Differentiation，比例积分微分)控制电机拖动扭矩拖动发动机起动。

然而，首先，相关技术中发动机的起停控制方式的缺点有：1)、一旦电机拖动扭矩过大，则容易产生母线过压，同时容易造成发动机超调，导致增加系统的能量消耗，浪费能源；2)、一旦发动机喷油的时刻太早，易导致发动机燃烧不稳定，从而降低车辆的起停性能，同时不利于控制发动机的油耗，无法很好地保证发动机起动的可靠性；而且，由于气体发动机与常规供油发动机有一定的区别，所以，现有相关技术中的常规发动机的起动控制方式，比如：中国专利申请公布号：CN 102180167 A公布的一种混合动力汽车启动时发动机转速的控制方法，提出了对发动机启动初始阶段的转速控制方法，以及启动阶段ISG的工作模式变化，并不适用于气体发动机的相关控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合动力汽车起动方法，能够有效进行基于气体发动机的混合动力汽车的起动控制。本发明同时提供一种混合动力汽车气体发动机起动方法和一种混合动力汽车动力系统。

为实现上述目的，本发明的方案包括一种混合动力汽车动力系统，包括气体发动机、ISG电机、主电机、离合器、动力电池、控制单元、气体发动机转速检测模块和主电机转速检测模块，气体发动机与ISG电机机械传动连接，ISG电机通过所述离合器与主电机机械传动连接，主电机用于驱动车辆，所述动力电池分别与ISG电机和主电机通过电能传输线路连接，所述控制单元采样连接所述气体发动机转速检测模块和主电机转速检测模块，控制连接气体发动机和ISG电机。

所述动力系统还包括双电机控制器，所述动力电池通过所述双电机控制器分别与ISG电机和主电机通过电能传输线路连接，所述控制单元连接所述双电机控制器。

一种专用于上述混合动力汽车动力系统的混合动力汽车起动方法，首先由主电机单独驱动汽车，当汽车的速度大于一设定值时，控制气体发动机起动并使转速逐渐增大，当气体发动机的转速与主电机的转速之差小于一设定差值时，控制离合器结合，完成汽车的起动；

实现所述控制气体发动机起动并使转速逐渐增大的过程为：首先ISG电机为转矩控制模式，以拖动气体发动机转动，当气体发动机的转速上升到一设定转速值时，控制为气体发动机供气并点火，然后ISG电机转换为转速控制模式，继续拖动气体发动机；

所述转矩控制模式为以下两种控制方式中的其中一种：第一种，ISG电机以一设定的转矩值定转矩控制；第二种，ISG电机在刚开始拖动气体发动机的时候，ISG电机的转矩为一设定的启动转矩值，随着气体发动机转速的上升，ISG电机的转矩逐渐降低。