一种基于电机调速的发动机启动控制的制作方法

技术特征：
1.一种基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：所述基于电机调速的发动机启动控制包括使电机和发动机交替相互拖拽，调整二者的扭矩，以使电机和发动机的转速达到耦合，其包括以下步骤：电机起动提速拖动控制:电机起动并持续提升转速和扭矩；发动机点火加速控制:电机拖动发动机提升转速，发动机点火喷油，提升自身扭矩；发动机转速耦合控制:发动机停止喷油，降低自身扭矩，电机实施过零控制，降低自身扭矩变为负扭矩，电机、发动机和k0离合器完成转速耦合，随后电机调速，持续降低自身扭矩后提升自身扭矩，发动机扭矩恢复，提升自身扭矩的同时带动电机完成转速耦合。2.根据权利要求1所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：进一步包括：发动机扭矩耦合控制:发动机起动，提升自身扭矩并拖动电机提升电机的扭矩，电机和发动机完成扭矩耦合；怠速充电控制:调整发动机和电机的扭矩至各自的稳定怠速充电时的目标扭矩。3.根据权利要求1所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：所述电机起动提速拖动控制包括电机起动阶段a、电机扭矩峰值阶段b和电机提速阶段c。4.根据权利要求3所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在电机起动阶段a，电机转速由转速零位提升至电机初始转速点s1，电机扭矩由电机初始扭矩点m1提升至电机第二扭矩点m2处，电机响应初始扭矩点m1处的扭矩为标定值，电机第二扭矩点m2处的扭矩为标定好的电机拖动开始的扭矩峰值。5.根据权利要求4所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在电机扭矩峰值阶段b中，电机的扭矩达到峰值，电机的转速由电机初始转速点s1降低至电机第二转速点s2，电机的扭矩在这个阶段保持不变，由电机第二扭矩点m2处扭矩延续至电机第二副扭矩点m2'处。6.根据权利要求5所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在电机提速阶段c中，电机的转速先由电机第二转速点s2处的提升至电机第三转速点s4处，再由电机第三转速点s4处降低至电机第四转速点s5处，电机的扭矩由电机第二副扭矩点m2'处降低至电机第三扭矩点m3，发动机的转速由转速零位提升至发动机第一转速点s3处并持续上升，k0离合器的扭矩由k0离合器第一扭矩点k1处变为k0离合器第一副扭矩点k1'处，k0离合器第一扭矩点k1处的扭矩值与k0离合器第一副扭矩点k1'处的扭矩值相同，电机第三扭矩点m3处的扭矩值至少需要相当于使k0离合器能够稳定地拖动发动机的转速达到发动机第二转速点s6所需的扭矩值，电机第四转速点s5处的转速值与发动机第二转速点s6的转速值相同。7.根据权利要求6所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：所述发动机点火加速控制包括电机拖动发动机阶段d、发动机点火喷油阶段e和发动机转速提升阶段f。8.根据权利要求7所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在电机拖动发动机阶段d中，k0离合器的转速和发动机的转速在电机的拖动下持续提升，电机的扭矩由电机第三扭矩点m3处逐渐下降，k0离合器的扭矩由k0离合器第一副扭矩点k1'处提升至k0离合器第二扭矩点k2处，k0离合器第二扭矩点k2的扭矩值为发动机怠速稳定最低扭矩加上离合器拖拽附加扭矩
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。9.根据权利要求8所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在发动机点火
喷油阶段e中，发动机开始点火喷油，k0离合器的转速和发动机的转速在电机的拖动下继续提升，发动机的扭矩由发动机第一扭矩点e1处提升至发动机第二扭矩点e2处，k0离合器的扭矩由k0离合器第二扭矩点k2处持续提升，电机的扭矩在拖动发动机的同时持续下降，发动机第二扭矩点e2处的扭矩值为发动机空怠速稳定最低扭矩，根据实际各工况进行标定。10.根据权利要求9所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在发动机转速提升阶段f中，k0离合器的转速和发动机的转速在电机的拖动下继续提升，发动机的扭矩由发动机第二扭矩点e2处提升至发动机第三扭矩点e3处，k0离合器的扭矩继续提升，电机的扭矩在拖动发动机的同时持续下降，发动机第三扭矩点e3处的扭矩值取发动机第二转速点s6增加至转速第一耦合点s7之间转速差的增量的一半所对应的扭矩差。11.根据权利要求10所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：所述发动机转速耦合控制包括发动机停止喷油阶段g、电机快速降矩阶段h、电机过零阶段i、电机调速阶段j和发动机扭矩恢复阶段k。12.根据权利要求11所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在发动机停止喷油阶段g中，发动机通过停止喷油使发动机扭矩快速降低，k0离合器的转速和发动机的转速在电机的拖动下继续提升，电机的扭矩持续下降至电机第四扭矩点m4处，k0离合器的扭矩持续提升，发动机的扭矩由发动机第三扭矩点e3处下降至发动机第四扭矩点e4处，随后从发动机第四扭矩点e4处下降至发动机第五扭矩点e5处，发动机第五扭矩点e5的扭矩值在车辆由静止起动的静止工况下为零，电机第四扭矩点m4处的扭矩值取k0离合器第二扭矩点k2处的扭矩值与发动机第四扭矩点e4处的扭矩值之间。13.根据权利要求12所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在电机快速降矩阶段h中，k0离合器的转速和发动机的转速在电机的拖动下持续提升，电机的扭矩由电机第四扭矩点m4处的扭矩下降至电机第五扭矩点m5处的扭矩，k0离合器的扭矩继续提升，发动机的扭矩保持不变，电机第五扭矩点m5处的扭矩值为电机实施过零控制前的扭矩值。14.根据权利要求13所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在电机过零阶段i中，k0离合器的转速、发动机的转速和电机的转速在转速第一耦合点s7达成耦合；电机实施过零控制，电机的扭矩由电机第五扭矩点m5处下降至电机第六扭矩点m6处，k0离合器的扭矩提升至k0离合器第三扭矩点k3处，发动机的扭矩继续保持不变，电机第六扭矩点m6处的扭矩值是电机执行过零控制之后的扭矩值。15.根据权利要求14所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在电机调速阶段j中，电机对自身进行调速，已经耦合的k0离合器的转速、发动机的转速和电机的转速由转速第一耦合点s7逐渐下降，电机的扭矩由电机第六扭矩点m6处下降至电机第七扭矩点m7处后，又提升至电机第八扭矩点m8处，k0离合器的扭矩由k0离合器第三扭矩点k3处下降；发动机的扭矩由第五扭矩点e5处保持至发动机第六扭矩点e6处，电机第七扭矩点m7处的扭矩值至少相当于两倍的使电机的转速由转速第一耦合点s7处下降到转速第二耦合点s8处所需的负扭矩值，转速第二耦合点s8处的转速值为怠速稳定转速前扭矩耦合提速的起始转速，其与点s9处的转速值之间有设定的差速，发动机第七扭矩点e7处的扭矩值为发动机第二扭矩点e2处的扭矩值减去用于扭矩耦合提升的偏移量，k0离合器第四扭矩点k4处的扭矩值为发动机第七扭矩点e7的扭矩值加上离合器传递拖拽值。16.根据权利要求15所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在发动机扭
矩恢复阶段k中，发动机恢复喷油，已经耦合的k0离合器的转速、发动机的转速和电机的转速下降至转速第二耦合点s8处，电机的扭矩由电机第八扭矩点m8处提升至电机第九扭矩点m9处；发动机的扭矩由发动机第六扭矩点e6处提升至发动机第七扭矩点e7处，k0离合器的扭矩下降至k0离合器第四扭矩点k4处，转速第二耦合点s8处的转速值为怠速稳定转速前扭矩耦合提速的起始转速，为标定值，发动机第七扭矩点e7处的扭矩值为发动机第二扭矩点e2处的扭矩值减去用于扭矩耦合提升的偏移量，k0离合器第四扭矩点k4处的扭矩值为发动机第七扭矩点e7的扭矩值加上离合器传递拖拽值。17.根据权利要求16所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：所述发动机扭矩耦合控制包括发动机起动阶段l。18.根据权利要求17所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在发动机起动阶段l中，已经耦合的k0离合器的转速、发动机的转速和电机的转速由转速第二耦合点s8处提升至转速第三耦合点s9处，电机的扭矩在发动机的带动下由电机第九扭矩点m9处提升至电机第十扭矩点m10处，发动机的扭矩由发动机第七扭矩点e7处提升至发动机第八扭矩点e8处，k0离合器的扭矩由k0离合器第四扭矩点k4处提升至k0离合器第五扭矩点k5处，电机第十扭矩点m10处的扭矩最大值最大与电机第六扭矩点m6处的扭矩值相同。19.根据权利要求18所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：所述怠速充电控制包括调整电机扭矩至怠速阶段m。20.根据权利要求19所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：在调整电机扭矩至怠速阶段m中，电机的扭矩由电机第十扭矩点m10处下降至电机第十一扭矩点m11处，即电机的稳定怠速充电时的目标扭矩，发动机的扭矩由发动机第八扭矩点e8处提升至发动机第九扭矩点e9处，即发动机的稳定怠速充电时的目标扭矩，k0离合器的扭矩由k0离合器第五扭矩点k5处提升至k0离合器第六扭矩点k6处，即k0离合器的能力扭矩。21.根据权利要求2所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：所述基于电机调速的发动机启动控制包括对于静态工况下发动机的启动控制和对于动态工况下发动机的启动控制。22.根据权利要求21所述的基于电机调速的发动机启动控制，其特征在于：对于动态工况下发动机的启动控制包括电机扭矩准备控制阶段、电机拖动发动机扭矩阶段、发动机点火加速阶段和扭矩耦合阶段。

技术总结
一种基于电机调速的发动机启动控制，包括了对于静态工况和动态工况下发动机的启动控制，本发明的基于电机调速的发动机启动控制能够使电机和发动机交替相互拖拽，调整二者的扭矩和或转速，以使电机和发动机的转速和扭矩达到耦合，包括电机起动提速阶段、发动机点火加速阶段、发动机转速耦合阶段、发动机扭矩耦合阶段和耦合至充电扭矩阶段。本发明的基于电机调速的发动机启动控制中，发动机的起动时间耗时较短，响应可控，提高了发动机起动的可靠性和精确性，控制起动鲁棒性好且平顺性通过标定可控。可控。可控。


技术研发人员：莫崇相 梁万武 修彩靖 罗宇亮
受保护的技术使用者：广州汽车集团股份有限公司
技术研发日：2020.04.08
技术公布日：2021/10/11