專利名稱：減少冷致卡嗒聲的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說明書涉及用于控制混合沖幾車的電機(jī)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在本節(jié)中的陳述僅提供了涉及本說明書的背景信息而不能構(gòu)成 10 現(xiàn)有技術(shù)。
作為對內(nèi)燃機(jī)(ICE)的替換，汽車制造者已開發(fā)了包括電機(jī)和 內(nèi)燃機(jī)的混合動力系。在運(yùn)轉(zhuǎn)的期間，混合動力系使用動力源中的 一個或是二者提高效率。
混合電動車輛(HEV)使用平行傳動系構(gòu)造或串聯(lián)傳動系構(gòu)造。
1在平行式HEV中，電機(jī)與ICE平行工作以結(jié)合ICE的動力和量程優(yōu) 勢與效率和電機(jī)的電力再生能力。在串聯(lián)式HEV中，ICE驅(qū)動交流 發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生用于電機(jī)的電流，其驅(qū)動變速差速器。這允許電機(jī)承 擔(dān)ICE的其中一些動力任務(wù)，從而容許使用較小和更高效的ICE。 任一構(gòu)造的一個缺點(diǎn)在于ICE不提供連續(xù)、平穩(wěn)過渡的扭矩級
20 另"。扭矩中的ICE所固有的波動稱為扭轉(zhuǎn)振動。扭轉(zhuǎn)振動可能是由 于燃燒力和/或發(fā)動機(jī)設(shè)計中所用的硬件。這些振動的振幅在取決于 發(fā)動機(jī)構(gòu)造的不同速度和負(fù)荷下可以具有不利的影響。在一些應(yīng)用 中，當(dāng)負(fù)荷需求增加時，扭轉(zhuǎn)振動增加至可以產(chǎn)生噪音和沖擊驅(qū)動 性能的振動級的級別。在其它應(yīng)用中，在開動期間的冷周圍空氣條
25 件引起可以覺察為"卡嗒聲(rattle)"的扭轉(zhuǎn)振動。這些條件是不希望有 的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，提供了一種用于控制混合電動車輛的電機(jī)(EM)的控制 系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括基于周圍空氣溫度選擇性啟動(enable)EM的發(fā) 動機(jī)驅(qū)動模式(motoring mode)的啟動模塊和在該發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式期 間命令EM提供作為發(fā)動機(jī)速度函數(shù)的發(fā)動機(jī)驅(qū)動扭矩的EM控制 模塊。
5 在其它特征中，提供了一種控制混合電動車輛的電機(jī)(EM)的
方法。該方法包括基于周圍空氣溫度選擇性啟動發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式； 和在該發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式期間控制EM提供作為發(fā)動機(jī)速度的函數(shù)的 發(fā)動機(jī)驅(qū)動扭矩。
可應(yīng)用性的另外方面從此處提供的說明將變得明白。應(yīng)該理解 10的是，說明和具體示例僅用于舉例說明的目的而非意在限制本說明 書的范圍。


此處所介紹的圖式僅用于圖解說明的目的而非意在以任何方式
15 限制本說明書的范圍。
圖1是混合機(jī)車的功能方框圖。
圖2是冷致卡嗒聲減少系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖。 圖3是顯示冷致卡嗒聲減少方法的流程圖。
20
具體實施例方式
以下說明本質(zhì)上僅是示范性的而非意在限制本說明書，申請， 或使用。應(yīng)該理解的是，在整個圖式中相應(yīng)的符號指示同樣或相應(yīng) 的零件和特征。
現(xiàn)在參照圖1混合機(jī)車總體上以10進(jìn)行顯示?；旌蠙C(jī)車10顯 25示為包括發(fā)動機(jī)12和電機(jī)14，電機(jī)14選擇性地驅(qū)動變速器16。更 具體地說，電機(jī)14補(bǔ)充發(fā)動機(jī)12以產(chǎn)生驅(qū)動變速器16的驅(qū)動扭矩。 照這樣，增加了燃料效率而減少了排放。在一個^t式中，發(fā)動機(jī)12 驅(qū)動電機(jī)14以產(chǎn)生用于再充電例如電池的能量存貯裝置(ESD) 18
的電力。在另一個模式中，電機(jī)14使用來自ESD 18的能量驅(qū)動變 速器16。
發(fā)動機(jī)12和電機(jī)14可以通過包括皮帶和滑輪的皮帶-交流發(fā)電 機(jī)-起動機(jī)(BAS)系統(tǒng)(未示出)結(jié)合。或者，發(fā)動機(jī)12和電機(jī)14 5 可以通過飛輪-交流發(fā)電機(jī)-起動機(jī)(FAS)系統(tǒng)(未示出)結(jié)合，其 中電機(jī)14可操作地設(shè)置在發(fā)動才幾12和變速器16之間?？梢灶A(yù)料的 是，可以實施其它系統(tǒng)以結(jié)合發(fā)動機(jī)12和電機(jī)14，該其它系統(tǒng)系統(tǒng) 包括，但不限于，實施在電機(jī)14和曲軸之間的鏈條或齒輪系統(tǒng)。
變速器16可以包括，但不限于，連續(xù)變化變速器(CVT),手
10 動變速器，自動變速器和自動手動變速器(AMT)。驅(qū)動扭矩從發(fā) 動機(jī)12傳遞給變速器16通過聯(lián)結(jié)裝置20。聯(lián)結(jié)裝置20可以取決于 所實施的變速器地包括，但不限于，摩擦離合器或扭矩變換器。變 速器16通過多個齒輪速比之一放大由發(fā)動機(jī)12和/或電機(jī)14產(chǎn)生的 驅(qū)動扭矩以驅(qū)動車輛動力傳動系統(tǒng)。
15 控制模塊22基于冷致卡嗒聲控制方法在冷起動條件期間調(diào)節(jié)車
輛10的運(yùn)轉(zhuǎn)。電流傳感器24產(chǎn)生發(fā)送給控制模塊22的電流信號而 電壓傳感器26產(chǎn)生發(fā)送給控制;漠塊22的電池電壓信號。電池溫度 傳感器27產(chǎn)生發(fā)送給控制模塊22的電池溫度信號?？刂颇K22基 于電流和電壓信號測定ESD 18的充電狀態(tài)(SOC)。有若干可以實
20 施以測定SOC的方法。示范性的方法公開在共同讓與的美國專利號 No.6,646,419中，其公告于2003年11月11日，名稱為混合電動車 輛中鉛酸電池的充電狀態(tài)算法，其內(nèi)容通過引用清楚地結(jié)合于本文 中。
提供了加速器踏板28并且使駕駛員能夠指示所希望的發(fā)動機(jī)扭 25矩輸出。位置傳感器30響應(yīng)加速器踏板28的位置。位置傳感器30 產(chǎn)生指示加速器踏板28的位置的位置信號。車輛速度傳感器32基 于車輪的轉(zhuǎn)動速度產(chǎn)生速度信號?？刂颇K接收速度信號并且計算
車輛速度。發(fā)動機(jī)速度傳感器34產(chǎn)生發(fā)送給控制模塊22的發(fā)動機(jī)速度信號。歧管絕對壓力信號器產(chǎn)生發(fā)送給控制;f莫塊22的歧管絕對 壓力信號。冷卻液溫度傳感器38產(chǎn)生發(fā)送給控制模塊22的冷卻液 溫度信號。周圍空氣溫度傳感器39產(chǎn)生發(fā)送給控制;f莫塊22的周圍 空氣溫度信號?；谏鲜鲂盘?，控制模塊22在發(fā)動機(jī)卡嗒聲條件期 5間控制電機(jī)給發(fā)動機(jī)12提供發(fā)動機(jī)驅(qū)動扭矩以減少噪音。
現(xiàn)在參照圖2，數(shù)據(jù)流程圖顯示了可以嵌入在控制模塊22內(nèi)的 減少冷致卡嗒聲的控制系統(tǒng)的各種實施例。根據(jù)本說明書的減少冷 致卡嗒聲的控制系統(tǒng)的各種實施例可以包括嵌入在控制模塊22內(nèi)的 任何數(shù)量的子;f莫塊。所示的子才莫塊可以進(jìn)行結(jié)合和/或進(jìn)一步分開以
10在冷起動條件期間類似地控制電機(jī)14 (圖1)。在各種實施例中， 圖2的控制模塊22包括啟動模塊50和電機(jī)(EM)控制模塊52。給 減少冷致卡嗒聲的控制系統(tǒng)的輸入可以從車輛10進(jìn)行傳感，從在車 輛10內(nèi)的其它控制模塊(未示出)進(jìn)行接收，或由在控制模塊22 內(nèi)的其它子模塊進(jìn)行測定。
15 啟動模塊50接收電池充電狀態(tài)(SOC) 54，發(fā)動機(jī)速度56,電
池溫度58,發(fā)動機(jī)溫度60,車輛速度62，加速器踏板位置64，歧 管絕對壓力66,和周圍空氣溫度67為輸入。啟動模塊50選擇性啟 動EM控制模塊52以基于接收的輸入在冷致卡嗒聲條件期間促動電 機(jī)14 (圖1 )。如果滿足了啟動條件，則啟動4莫塊50設(shè)置啟動標(biāo)志
2068為TRUE。否則，啟動標(biāo)志68保持為FALSE。
EM控制才莫塊52接收啟動標(biāo)志66和發(fā)動機(jī)速度56為輸入。EM 控制模塊52基于啟動標(biāo)志68控制電機(jī)14 (圖1)提供發(fā)動機(jī)驅(qū)動 扭矩以實施發(fā)動機(jī)扭矩。當(dāng)啟動標(biāo)志68為TRUE時，產(chǎn)生EM信號 70。 EM信號70作為發(fā)動機(jī)速度56的函數(shù)地進(jìn)行產(chǎn)生。為了減少電
25機(jī)14 (圖1)中的忙碌，EM信號70以至少最小的時間周期(X) 地產(chǎn)生。EM信號可以基于最大的時間周期(Y)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在EM 信號70的產(chǎn)生之間的時間可以基于時間周期(Z)進(jìn)行調(diào)節(jié)。時間 周期(X、 Y和Z)可以基于電才幾響應(yīng)時間特性預(yù)先確定。
現(xiàn)在參照圖3,流程圖顯示了由控制模塊22完成的冷致卡嗒聲 減少方法。該方法可以在鍵:控曲柄事件(key crank event)之后連續(xù) 運(yùn)行。如果電流時間在在鍵控曲柄事件內(nèi)的預(yù)先確定時間(N)內(nèi)(步 驟100)并且起動時的溫度(發(fā)動機(jī)冷卻液或周圍空氣溫度)小于最 5 小的溫度(步驟102),那么控制繼續(xù)進(jìn)行以評定啟動條件(步驟104)。 否則退出控制。如果滿足啟動條件(步驟104),那么控制命令電機(jī) 14 (圖1)提供發(fā)動機(jī)驅(qū)動扭矩(步驟106)。發(fā)動機(jī)驅(qū)動扭矩被控 制為發(fā)動機(jī)速度的函數(shù)。啟動條件可以包括在發(fā)動機(jī)速度量程內(nèi) 的發(fā)動機(jī)速度；大于百分?jǐn)?shù)臨界的SOC;小于溫度臨界的發(fā)動機(jī)溫
io 度；大于溫度最小值的電池溫度；大于踏板最小值的踏板位置；大 于速度最小值的車輛速度；和大于MAP臨界的MAP。
電機(jī)被命令以至少為預(yù)先確定的最小的周期(X)地提供發(fā)動機(jī) 驅(qū)動扭矩。在各種實施例中，最小的周期為兩秒，如果命令的扭矩 的時間小于預(yù)先確定的時間周期(X)(步驟108),控制繼續(xù)以控
15 制電機(jī)14 (圖1)(步驟106)。否則，如果命令的扭矩的時間大于 預(yù)先確定的最大的周期(Y),控制在評定啟動條件(步驟100)之 前以時間(Z)延遲。在各種實施例中，最大的周期(Y)為八秒而 延遲時間(Z)為兩秒。
如所能理解的，在冷致卡嗒聲控制方法所作的所有比較都可以
20 以取決于最小值，最大值，量程和臨界值的選定值的各種形式實施。 例如，在各種實施例中，"大于"的比較可以實施為"大于或等于"。類 似地，在各種實施例中，"小于"的比較可以實施為"小于或等于"。 在 各種實施例中，"在量程內(nèi)"的比較可以等效地實施為"小于或等于最 大臨界值"和"大于或等于最小臨界值"的比較。
25 本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在可以A人前述說明明白本說明書的寬泛教導(dǎo)
可以以各種形式實施，因此，盡管本說明書已經(jīng)連同其特別示例進(jìn) 行了介紹，但是本說明書的真正范圍不應(yīng)如此限制，因為在研究了 圖式，說明書和以下權(quán)利要求后，其它更改對于熟練的專業(yè)人員而
言將變得明白。
權(quán)利要求
1.一種用于控制混合電動車輛的電機(jī)(EM)的控制系統(tǒng)，包括基于周圍空氣溫度選擇性啟動所述EM的發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式的啟動模塊；和在所述發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式期間命令所述EM提供作為發(fā)動機(jī)速度的函數(shù)的發(fā)動機(jī)驅(qū)動扭矩的EM控制模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述啟動模塊基于 因發(fā)動機(jī)起動的時間選擇性啟動所述發(fā)動機(jī)驅(qū)動才莫式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述啟動模塊基于所述電機(jī)的電池的充電狀態(tài)選擇性啟動所述發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述啟動模塊基于 其中至少 一個溫度參數(shù)和車輛參數(shù)選擇性啟動所述發(fā)動機(jī)驅(qū)動模 式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛參數(shù)為發(fā)動機(jī)速度，歧管絕對壓力，踏^M立置和車輛速度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度參數(shù)為發(fā) 動機(jī)冷卻液溫度和電池溫度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述EM控制模塊調(diào)節(jié)所述EM被命令的時間以基于預(yù)先確定的最小周期和預(yù)先確定的最大周期提供發(fā)動機(jī)驅(qū)動扭矩。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述EM控制;f莫塊 調(diào)節(jié)在命令所述EM之間的時間以基于預(yù)先確定的最小周期提供發(fā) 動才幾驅(qū)動4丑矩。
9.—種控制混合電動車輛的電機(jī)(EM)的方法，包括基于周圍空氣溫度選擇性啟動發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式，以及 在所述發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式期間控制所述EM以提供作為發(fā)動機(jī)速 度的函數(shù)的發(fā)動機(jī)驅(qū)動扭矩。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述選擇性啟動 發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式是基于至少一個車輛參數(shù)的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少一個車 輛參數(shù)為歧管絕對壓力，發(fā)動才幾速度，車輛速度和加速器踏板位置中的至少一個。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述選擇性啟動 發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式是基于至少一個溫度參數(shù)的。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述溫度參數(shù)為 發(fā)動機(jī)冷卻液溫度和電池溫度中的至少一個。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述選擇性啟動發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式是基于所述電機(jī)的電池的充電狀態(tài)的。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括基于 最小的控制周期和最大的控制周期調(diào)節(jié)所述電機(jī)的所述控制。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括基于延遲周期調(diào)節(jié)在所述電機(jī)的控制之間的時間。
17. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述選擇性啟動 發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式是基于因發(fā)動才/L起動的時間的。
全文摘要
提供了一種減少冷致卡嗒聲的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括基于周圍空氣溫度選擇性啟動該EM的發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式的啟動模塊；在該發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式期間命令該EM提供作為發(fā)動機(jī)速度的函數(shù)的發(fā)動機(jī)驅(qū)動扭矩的EM控制模塊。
文檔編號B60K6/00GK101106352SQ200710127019
公開日2008年1月16日 申請日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
發(fā)明者D·A·豪爾斯佩格, D·J·哈迪拉, F·W·希佩林, G·塔梅, S·A·特爾沃, W·L·阿爾德里奇三世 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司