用于起動混合動力車輛的發(fā)動機的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本說明書涉及到一種用于起動混合動力車輛的發(fā)動機的系統(tǒng)和方法。該方法可以被應(yīng)用到包含兩種不同的起動內(nèi)燃發(fā)動機的方式的車輛中。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動力車輛可以通過電機起動，該電機可推進車輛并且可作為起動機。電機可以被直接連接到其起動的發(fā)動機，或者可以通過齒輪組或離合器來使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)。電機可以在車輛最初被啟用之后起動發(fā)動機，或者其可以在車輛已經(jīng)被啟用一段時間之后起動發(fā)動機。但是，可能存在電機不能夠起動發(fā)動機的情形。例如，如果電機退化或者如果電機不具有充足的扭矩來旋轉(zhuǎn)發(fā)動機，則電機可能不能起動發(fā)動機。因此，可期望的是提供一種增加能夠起動發(fā)動機的可能性的方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識到通過單個電機起動混合動力車輛的發(fā)動機的上述缺點，并且已經(jīng)提出一種發(fā)動機起動方法，其包括:響應(yīng)于高電壓系統(tǒng)能夠起動發(fā)動機而通過第一起動設(shè)備起動發(fā)動機，第一起動設(shè)備具有比第二起動設(shè)備更高的扭矩容量；以及響應(yīng)于DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出期望電壓，通過第二起動設(shè)備起動發(fā)動機。
[0004]通過提供兩個電機和能夠?qū)㈦娏母唠妷弘娏ο到y(tǒng)轉(zhuǎn)移到低電壓電力統(tǒng)的DC/DC轉(zhuǎn)換器，有可能提供提高發(fā)動機起動的可能性的技術(shù)效果。在一個示例中，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出可以作為用于確定兩個電機之一準(zhǔn)備起動轉(zhuǎn)動發(fā)動機的基礎(chǔ)。替換地，高電壓電力系統(tǒng)的能力被評估以便確定哪個起動設(shè)備應(yīng)該被用于起動發(fā)動機。因此，根據(jù)車輛工況，發(fā)動機可以通過第一或第二電機來起動轉(zhuǎn)動。例如，如果高扭矩容量電機處于退化狀況中，則具有較低扭矩容量的電機可以起動轉(zhuǎn)動發(fā)動機。
[0005]在另一實施例中，發(fā)動機起動方法包括:對于自車輛停用之后的第一次發(fā)動機起動，用第一起動設(shè)備起動發(fā)動機，第一起動設(shè)備具有比第二起動設(shè)備更高的扭矩容量；在所述第一發(fā)動機起動之后用第二起動設(shè)備起動發(fā)動機；以及響應(yīng)于降低的耐久性指示，在用第二起動設(shè)備起動發(fā)動機之后用第一起動設(shè)備起動發(fā)動機。
[0006]在另一實施例中，降低的耐久性指示基于起動機溫度。
[0007]在另一實施例中，響應(yīng)于第一起動設(shè)備不足以起動發(fā)動機，通過第二起動設(shè)備起動發(fā)動機。
[0008]在另一實施例中，響應(yīng)于通過第二起動設(shè)備起動發(fā)動機，將第二起動設(shè)備與第一起動設(shè)備電氣絕緣，并且其中當(dāng)通過第一起動設(shè)備起動發(fā)動機時第二起動設(shè)備不與第一起動設(shè)備電氣絕緣。
[0009]在另一實施例中，該方法進一步包括響應(yīng)于第一起動設(shè)備起動發(fā)動機，關(guān)閉傳動系斷開離合器。
[0010]在另一實施例中，提供了傳動系系統(tǒng)。該傳動系系統(tǒng)包括:發(fā)動機；具有第一扭矩容量的第一電機；具有第二扭矩容量的第二電機，第二扭矩容量小于第一扭矩容量，第二電機被機械地連接到發(fā)動機；選擇性地供應(yīng)電荷給第一電機和第二電機的高電壓電池；被電氣連接到高電壓電池的DC/DC轉(zhuǎn)換器；用于選擇性地連接發(fā)動機和第一電機的斷開離合器；以及控制器，該控制器包含被存儲在非暫時性存儲器內(nèi)用于響應(yīng)于DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)針對自發(fā)動機停止后的第一次發(fā)動機起通過第二電機起動發(fā)動機的可執(zhí)行指令，以及用于增加DC/DC轉(zhuǎn)換器和第二電機之間的電阻值的指令。
[0011]在另一實施例中，電阻值被增加而不在DC/DC轉(zhuǎn)換器和第二電機之間產(chǎn)生開路。
[0012]在另一實施例中，傳動系系統(tǒng)進一步包括額外的指令以停用電氣連接到DC/DC轉(zhuǎn)換器的低電壓負(fù)載。
[0013]在另一實施例中，傳動系系統(tǒng)進一步包括額外的指令以在起動發(fā)動機之后啟用電氣連接到DC/DC轉(zhuǎn)換器的低電壓負(fù)載。
[0014]在另一實施例中，傳動系系統(tǒng)進一步包括額外的指令以響應(yīng)于發(fā)動機是否被即時起動，通過第一或第二發(fā)動機起動策略來起動發(fā)動機。
[0015]在另一實施例中，傳動系系統(tǒng)進一步包括額外的指令以評估用于起動發(fā)動機的高電壓系統(tǒng)的能力，高電壓系統(tǒng)包括第一電機、高電壓電池以及DC/DC轉(zhuǎn)換器以便起動發(fā)動機。
[0016]本說明書可以提供幾個優(yōu)點。例如，該方法可以一種響應(yīng)于當(dāng)前車輛工況仲裁兩個電機中的哪個電機最適于起動發(fā)動機的方式。此外，根據(jù)發(fā)動機是要被即時起動還是在車輛已經(jīng)被啟用之后的某個時間被起動，該方法可以包含不同的仲裁方案。該方法也可以通過在選擇的狀況期間通過限制電機的使用來提供改善的車輛耐久性。
[0017]當(dāng)單獨或結(jié)合附圖參考下列【具體實施方式】時，本說明書中的上述優(yōu)點和其他優(yōu)點以及特征將會是顯而易見的。
[0018]應(yīng)該理解的是以上內(nèi)容被提供以便用簡化的形式引入選擇的概念，該概念在【具體實施方式】中被進一步描述。這并不意味著識別所要求保護的主題的關(guān)鍵或本質(zhì)特征，所要求保護的主題的范圍被【具體實施方式】之后的權(quán)利要求書唯一地限定。而且，所要求保護的主題不限于解決上文或本公開任何部分內(nèi)指出的任何缺點的實施方式。
【附圖說明】
[0019]通過單獨或者參考附圖閱讀本文中被稱為【具體實施方式】的實施例的示例，可以更加全面地理解本文所述的優(yōu)點，在附圖中:
[0020]圖1是發(fā)動機的示意圖；
[0021]圖2示出示例車輛傳動系配置；
[0022]圖3示出用于混合動力車輛的示例電氣系統(tǒng)；
[0023]圖4和圖5示出用于起動混合動力車輛的發(fā)動機的示例方法；以及
[0024]圖6根據(jù)圖4和圖5中的方法不出圖1和圖2內(nèi)系統(tǒng)的模擬發(fā)動機運行順序。
【具體實施方式】
[0025]本說明書涉及改善混合動力車輛發(fā)動機起動。發(fā)動機可以是圖1所示類型的發(fā)動機。發(fā)動機可以被選擇性地機械連接到其他車輛組件以形成如圖2所示的傳動系。車輛可以包含如圖3所示的電氣系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)圖4和圖5中的方法來起動車輛的發(fā)動機。圖6示出模擬的發(fā)動機起動順序。
[0026]參考圖1，包括多個汽缸的內(nèi)燃發(fā)動機10由電子發(fā)動機控制器12控制，其中多個汽缸中的一個汽缸如圖1所示。發(fā)動機10包含燃燒室30和汽缸壁32，活塞36被定位在汽缸壁內(nèi)并且被連接到曲軸40。飛輪97和環(huán)形齒輪99被連接到曲軸40。低電壓起動機96包含小齒輪軸98和小齒輪95。小齒輪軸98可以選擇性地推動小齒輪95以便接合環(huán)形齒輪99。低電壓起動機96可以被直接安裝到發(fā)動機的前部或發(fā)動機的后部。在一些示例中，起動機96可以通過帶或鏈條選擇性地供應(yīng)扭矩給曲軸40。在一個示例中，當(dāng)不接合到發(fā)動機曲軸時，起動機96處于基本狀態(tài)。燃燒室30被顯示為分別通過進氣門52和排氣門54與進氣歧管44和排氣歧管48連通。每個進氣門和排氣門可以由進氣凸輪51和排氣凸輪53來操作。進氣凸輪51的方位可以由進氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的方位可以由排氣凸輪傳感器57確定。
[0027]燃料噴射器66被示為被定位以便將燃料直接噴射到汽缸30內(nèi)，這就是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的直接噴射。替換地，燃料可以被噴射到進氣端口，這就是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的進氣道噴射。燃料噴射器66輸送與來自控制器12的脈沖寬度成比例的液體燃料。通過包含燃料箱、燃料栗以及燃料導(dǎo)軌(未顯示)的燃料系統(tǒng)(未顯示)，將燃料輸送到燃料噴射器66。
[0028]此外，進氣歧管44被顯示為與渦輪增壓器壓縮機162連通。軸161將渦輪增壓器渦輪164機械連接到渦輪增壓器壓縮機162?？蛇x電子節(jié)氣門62調(diào)整節(jié)流板64的方位以便控制從空氣進氣42到壓縮機162和進氣歧管44空氣流量。在一個示例中，可以使用高壓雙級燃料系統(tǒng)來生成更高的燃料壓力。在一些示例中，節(jié)氣門62和節(jié)流板64可以被定位在進氣門52和進氣歧管44之間以使節(jié)氣門62作為進氣道節(jié)氣門。
[0029]響應(yīng)于控制器12，無分電器點火系統(tǒng)88通過火花塞92提供點火火花給燃燒室30。通用排氣氧傳感器(UEG0) 126被顯示為連接到催化轉(zhuǎn)化器70上游處的排氣歧管48。替換地，雙態(tài)排氣氧傳感器可以替代UEG0傳感器126。
[0030]在一個示例中，轉(zhuǎn)化器70能夠包含多個催化劑磚。在另一示例中，可以使用多個排放控制設(shè)備，其中每個具有多個催化劑磚。在一個示例中，轉(zhuǎn)化器70可以是三元催化劑。
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