用于带驱动的集成式起动机发电机的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于带驱动的集成式起动机发电机的方法和系统。提供了用于识别被耦接至车辆发动机的带驱动的集成式起动机发电机(BISG)主动带张紧器的退化的方法和系统。通过使用监测到的FEAD负载的变化来比较张紧器的实际状态(处于缩回状态或延伸状态)与命令状态，过多带张力的存在可以与不足带张力的存在区别开来。带张紧器的及时诊断可以改善带健康，并且扩大BISG系统的燃料经济性益处。

Method and system for integrated starter generator with drive

The invention relates to a method and a system for an integrated starter generator with a drive. A method and system for identifying the degradation of the active tensioner of a drive integrated starter generator (BISG) coupled to a vehicle engine is provided. By using the monitored FEAD load changes to compare the actual state of the tensioner (in retraction or extension) with the command state, the presence of excessive tension can be distinguished from the presence of insufficient tension. The timely diagnosis of the tensioner can improve health and expand the fuel economy benefits of the BISG system.

【技术实现步骤摘要】
用于带驱动的集成式起动机发电机的方法和系统
本专利技术涉及用于被耦接/联接至车辆发动机的带/皮带驱动的集成式起动机发电机(BISG)的主动带张紧器的方法和系统。
技术介绍
车辆可以被配置有用于使发动机从静止自旋的起动机马达。在一些车辆系统中，起动机马达可以被包括在带驱动的集成式起动机发电机(BISG)中，其中电动马达/发电机(在电动驱动模式下起作用)在发动机重启动状况下提供扭矩以经由带驱动设备起动转动发动机。在其他状况下，马达/发电机可以在发电模式下操作，以使用过多的发动机扭矩给系统电池充电。这样一来，BISG使得停止/起动功能能够被提供。当发动机被关停并且车辆被停止时，BISG也可以代替交流发电机被用来维持附件负载功能。另外，BISG可以被用来通过添加从电池汲取的马达扭矩为发动机扭矩提供混合动力辅助。以此方式，BISG的使用能够改善车辆性能和燃料经济性。BISG系统可以包括用于维持将BISG耦接至发动机曲轴和诸如空气调节系统的一个或多个附件的带驱动设备中的张力的一个或多个张紧器。带张力可以通过被动张紧器来维持，所述被动张紧器例如包括各种带轮和具有一体式阻尼器的偏置弹簧。替代地，带张力可以通过主动控制的张紧器装置(诸如电动、液压或电动-液压装置)来提供，以便仅在作出高扭矩需求时选择性地增加带张力。带张紧器可以被周期性地诊断，以便使得带驱动设备张力能够被维持，由此减少摩擦损失。Zettel等人在US20080021603中示出了一种用于诊断张紧器的功能的示例方法。在其中，带驱动设备将马达发电机耦接至发动机和附件中的每一个，并且带驱动设备的退化状态基于发动机转速相对于附件转速的比较来推测。具体地，如果基于测量的发动机转速确定的预期的附件转速不同于实际的附件转速，可以确定存在带滑动。然而，专利技术人在此已经认识到这种方法的潜在问题。作为一个示例，到带滑动被Zettel的方法检测到的时候，可能已经存在过多的滑动，从而需要昂贵的带替换。作为另一示例，Zettel的方法不能识别带滑动的原因。带滑动可能是由于带中的张力不足而引起，这可以使发动机起动转动和扭矩升压/增压事件退化。替代地，带滑动可能是由于在所有状况下带中的张力升高而引起，这能够引起增加的发动机和带磨损。如果带滑动的原因不被清楚地确定，则会难以减轻未来的带滑动事件。在带张紧器被耦接至BISG的情况下，基于发动机转速或附件转速来区分带滑动的原因会由于BISG在扭矩瞬变(例如BISG扭矩的突然增加或降低)期间通过向带驱动设备添加正扭矩或负扭矩而增加张力的能力而进一步复杂化。
技术实现思路
专利技术人在此已经认识到上面提到的问题，并且已经研发了一种发动机操作方法来识别主动带张紧器的退化。一种用于发动机的示例方法包含：调整被耦接至驱动带的带张紧器的操作状态；调整被耦接至驱动带的带张紧器的操作状态；以及在所述调整之后响应于发动机负载小于阈值而指示张紧器退化。以此方式，带滑动的原因可以在过多的滑动发生之前被可靠地识别，从而允许减轻措施被及时地执行。作为一示例，一种混合动力车辆系统可以包括经由前端附件带驱动设备(FEAD)被耦接至BISG和附件的发动机。带驱动设备可以进一步包括被耦接在发动机曲轴与BISG之间的主动张紧器。主动张紧器可以是被配置为当BISG扭矩在阈值之下时在较低的张力下操作并且当由BISG提供的正或负扭矩在不同的阈值之下时在较高的张力下操作的电动-液压主动张紧器。具体地，在发动机起动期间，电螺线管可以被充能，以将张紧器致动到延伸状态，其中张紧器将较大的张力施加于带驱动设备。较大的张力使得正扭矩能够从作为马达操作的BISG被转移，以起动转动发动机。在发动机起动/停止事件期间，电螺线管可以被再次充能，以将张紧器致动到延伸状态。较大的张力可以使得负扭矩能够从作为发电机操作的BISG被转移，以停止发动机，同时阻尼发动机扭矩脉动。在所有其他发动机工况期间，电螺线管可以被断电/去能(de-energize)，以将张紧器致动到缩回状态，其中张紧器将较小的张力施加于带驱动设备。在选定的状况下，诸如当发动机处于稳态并且BISG扭矩在零扭矩处或附近时，张紧器可以被主动致动到延伸状态，并且表示发动机负载的增加的一个或多个发动机扭矩参数可以在一段持续时间内被监测。例如，进气空气流量、进气歧管空气压力、发动机燃料消耗速率和发动机扭矩输出中的一个或多个可以被监测。如果监测的参数在预期的范围内，则测量到的发动机负载的增加归因于张紧器延伸并且如预期的那样将增加的张力施加于带驱动设备。如果监测的参数在预期的范围之下，那么可以推测发动机负载的增加的缺乏是由于张紧器未延伸(例如，张紧器被卡在缩回状态下)，并且带滑动会由于带张力不足而发生。可选地，张紧器可以被类似地致动到缩回状态，并且如果监测的参数在预期的范围之上，则可以推测张紧器未缩回(例如，张紧器被卡在延伸状态下)，并且进一步推测带滑动会由于过大的带张力而发生。因此，截然不同的减轻措施可以被执行。例如，响应于张紧器被卡在缩回状态下，由BISG提供的动力辅助和起动/停止操作可以被限制。作为另一示例，响应于张紧器被卡在延伸状态下，升压的发动机扭矩可以被限制成防止对FEAD带和发动机轴颈轴承的损坏。以此方式，BISG的主动张紧器可以被准确地且可靠地诊断，使得带滑动能够被更好地预测。将主动张紧器致动到选定状态并且监测致动后的FEAD负载的变化的技术效果是张紧器的实际操作状态可以被更好地识别。通过使用监测到的FEAD负载的变化来比较张紧器的实际状态与命令状态，过多的带张力的存在可以与不足的带张力的存在区别开来。因此，带滑动的发生和带滑动的可能原因可以在过多的滑动发生之前以及时的方式被识别。通过及时地诊断带张紧器，带健康可以被改善，使得BISG系统的燃料经济性益处能够被扩大。当单独参照以下说明书或连同结合附图参照以下说明书时，本专利技术的上述优点和其他优点以及特征将是显而易见的。应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被随附权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1是被耦接在混合动力车辆系统中的发动机系统的示意图。图2是被耦接至混合动力车辆系统的发动机系统的前端附件驱动设备结构的示意图。图3示出了BISGFEAD系统的示例示意表示。图4是处于充能(energized)和去能状态的主动FEADBISG张紧器的示例示意表示。图5是描绘用于经由主动BISG张紧器调整FEAD驱动设备中的张力的示例方法的流程图。图6是描绘根据本公开的用于诊断主动BISG张紧器的示例方法的流程图。图7示出了经由对主动BISG张紧器的调整的发动机负载的示例变化和基于发动机负载的变化的张紧器的诊断。具体实施方式本专利技术涉及包括带式集成式起动机发电机(BISG)系统的发动机传动系。在图1处示出了被耦接在混合动力车辆系统中的示例内燃发动机。在图2处示出了包括BISG系统的发动机的传动系。BISG系统可以经由带被耦接至包括发动机曲轴和附件负载的前端附件驱动设备(FEAD)，如在图3处示出的。一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的发动机的方法，其包含：调整被耦接至驱动带的带张紧器的操作状态；以及在所述调整之后响应于发动机负载小于阈值，指示张紧器退化。

【技术特征摘要】
2017.03.03 US 15/449,8491.一种用于车辆的发动机的方法，其包含：调整被耦接至驱动带的带张紧器的操作状态；以及在所述调整之后响应于发动机负载小于阈值，指示张紧器退化。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，响应于退化的所述指示，禁止自动发动机关停。3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含，响应于关停所述发动机的操作者请求或响应于所述操作者离开所述车辆，关停发动机。4.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述张紧器的所述操作状态包括，将所述张紧器从缩回状态致动到延伸状态。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述带张紧器是电动液压的带张紧器，并且其中调整所述操作状态包括充能所述张紧器的螺线管以将所述张紧器致动到所述延伸状态。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机负载基于测量的歧管空气流量、测量的歧管压力和发动机扭矩中的一个或多个被推测。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整包括在由带式集成式起动机发电机施加在所述驱动带上的正或负扭矩的绝对量小于阈值的同时调整所述带张紧器的所述操作状态。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整包括在所述发动机正在空转且变速器被致动到空挡挡位的同时进行调整。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述张紧器被耦接至在发动机曲轴与起动机/马达中间的所述驱动带的第一区域。10.根据权利要求1所述的方法，其中指示退化包括指示所述张紧器被卡在所述缩回状态下。11.根据权利要求1所述的方法，其中在所述延...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·O’C·吉普森，J·E·罗林杰，D·卢，D·斯普勒，V·P·奥索瑞奥，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US