[發明專利]改善發動機起動期間發動機轉速控制的方法和系統

有效

• 申請號: 201110308628.4
• 申請日: 2011-10-12
• 公開（公告）號: CN102454491A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: A·O·吉布森;J·A·迪馬克;A·R·蓋爾;R·M·格蘭特
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02D11/10
• 分類號: F02D11/10;F02N11/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明涉及控制發動機再起動的方法和系統。

背景技術

已經開發出在滿足特定發動機怠速-停機(idle-stop)條件時執行發動機停機并隨后在滿足再起動條件時自動再起動發動機的車輛。這種怠速-停機系統能夠節約燃料，減少排氣排放，降低車輛噪音等。在一些怠速-停機系統中，在發動機再起動期間通過經由機械連接至發動機的交流發電機為發動機增加負載來限制發動機轉速。然而，在發動機再起動期間，起動機需要來自電池的較大電流量用于起動發動機。隨后，當從電池吸取了較高電流量時，電池電壓可能降低且交流發電機提供至發動機的機械負載可能以不期望和/或不可預知的方式改變。

試圖通過在發動機起動期間起動機使用電池電壓轉動起動發動機時簡單地向交流發電機勵磁線圈施加基本上恒定的電池電壓來限制發動機轉速的系統在發動機起動期間控制發動機轉速的能力較為有限。具體地，當基本上恒定的電壓施加至交流發電機勵磁線圈時，交流發電機勵磁線圈中的電流可與線圈阻抗和交流發電機轉子速度有關，而非受控為具體值。并且，由于交流發電機提供給發動機的負載與交流發電機的磁場強度有關，向交流發電機勵磁線圈施加基本上恒定的電池電壓可能無法得到所需程度的交流發電機負載控制。

發明內容

發明人已經開發出了一種用于在發動機起動期間控制發動機轉速的系統，包含：發動機；在發動機起動期間與發動機起動機電連通的第一電池；機械連接至發動機的交流發電機，該交流發電機具有在發動機起動期間由電池電緩沖的勵磁線圈，在發動機起動期間該勵磁線圈與上述電池之外的其它電源電連通；以及通過調節勵磁線圈電流來改變勵磁線圈所產生的磁場強度的電路。

通過在發動機起動期間調節由電池(所述電池用于供應能量以轉動起動發動機)電緩沖的電源提供的交流發電機勵磁電流，能夠在不同的發動機起動工況期間向發動機提供不同的負載從而能夠改善發動機起動。例如，在較低的發動機溫度下可減小交流發電機勵磁電流，這樣可補償較低發動機溫度下的較高發動機摩擦。此外，當在較高海拔起動發動機時可減小交流發電機勵磁電流，在較高海拔處發動機起動扭矩可能較低，因為較少的空氣可用于起動發動機。并且，由于從用于供應能量以轉動起動發動機的電池來電緩沖的電源供應交流發電機勵磁電流，交流發電機勵磁電流控制可簡化且可更為穩健。

本發明可提供多個優點。例如，該方法可在多個發動機工況期間提供靈活的交流發電機勵磁線圈電流控制，這樣發動機起動速度可更為穩定。此外，該方法可簡化交流發電機勵磁線圈電流控制，因為從用于起動發動機的電池來緩沖勵磁電流。通過從用于起動發電機的電池來電緩沖勵磁線圈電源，能夠消除交流發電機勵磁控制上可能具有的有效電池電壓下降。另外，該方法可允許根據自發動機起動后的多個汽缸燃燒事件調節交流發電機勵磁強度，這樣可響應于發動機運轉而非時間來控制交流發電機勵磁。因此，可控制交流發電機勵磁使得可以更加可重復的方式調節交流發電機負載。

應理解，提供上述概要是為了以簡化形式引入一系列原理，將在具體實施方式進一步對其進行描述。其并非意味著確定所要求保護的主題的關鍵或實質特征，所要求保護的主題的范圍僅由權利要求確定。此外，所要求保護的主題并不限于解決上文或本說明書中任意部分所提到的任何不足的實施方案。

附圖說明

圖1顯示了示例車輛系統布局。

圖2-7顯示了發動機控制電路的示例。

圖8顯示了根據本發明用于在發動機起動期間向發動機施加交流發電機負載的方法的高級流程圖。

具體實施方式