用于控制发动机的启动的系统技术方案

在发动机启动系统中，第一控制器响应于驾驶员的启动请求启用第一启动装置以使内燃机的旋转轴旋转。第二控制器可通信地连接至第一控制器。第二控制器识别由第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转。第二控制器基于对转子的旋转的识别开始第二启动装置的电力运行操作。第一控制器确定第二启动装置的电力运行操作是否已经开始。当确定电力运行操作已经开始时，第一控制器在发动机的旋转轴的旋转角位置达到发动机的压缩上止点之前停用第一启动装置。

System for controlling engine starting

In the engine starting system, the first controller enables the first start device to rotate the rotation axis of the internal combustion engine in response to the driver's start request. The second controller can be connected to the first controller by communication. The second controller identifies the rotation of the rotor of the second starting device caused by the activation of the first starting device. The second controller starts the power operation of the second starting device based on the identification of the rotor rotation. The first controller determines whether the power operation of the second start device has started. When the power operation has been started, the first controller stops the first starting device until the rotary angle of the engine's rotating shaft reaches the TDC of the engine.

【技术实现步骤摘要】
用于控制发动机的启动的系统
本公开涉及用于控制发动机(即，内燃机)的启动的系统.
技术介绍
集成式启动器发电机(ISG)系统被广泛用于在发动机启动时将扭矩施加至发动机的旋转轴。ISG系统包括电动机－发电机，该电动机－发电机经由皮带联接到发动机的旋转轴，并且使电动机－发电机作为启动器以经由皮带将扭矩施加至发动机的旋转轴，从而启动(即，曲轴转动(cranking))发动机。除了电动机－发电机之外，ISG系统还包括启动器，该启动器用于在低温下发动机的小齿轮与发动机的旋转轴的齿圈啮合的同时将扭矩施加至发动机的旋转轴。这是因为皮带可能难以在低温下移动，从而可导致难以经由皮带将扭矩平稳地施加至发动机的旋转轴。施加到皮带上的扭矩越大，需要皮带的强度和耐久性越高。施加到皮带上的较大的扭矩可导致皮带张紧器被提供用于吸收扭矩波动。尤其地，日本专利公开No.4421567(称为公开的专利文献)公开了这样一种ISG系统，该ISG系统包括启动器和电动机－发电机两者。在公开的专利文献中所公开的ISG系统包括电子控制系统(ECU)，ECU被编程成使启动器将第一扭矩施加至发动机的旋转轴，直到在发动机中发生第一次点火。此后，ISG系统的ECU被编程为使电动机－发电机将低于第一扭矩的第二扭矩施加至发动机的旋转轴，直到发动机被点着火，使得旋转轴能够通过发动机本身的燃烧操作旋转。这使电动机－发电机能够具有启动发动机所需的相对较低的最大输出，从而降低了ISG系统的制造成本。
技术实现思路
此类ISG系统使用第一启动器和第二启动器(即，电动机－发电机)两者来曲柄转动发动机，所述第一启动器齿轮连接至发动机，所述第二启动器皮带连接至发动机。因此，当第一启动器的小齿轮与发动机的旋转轴的齿圈啮合时，ISG系统可使噪声生成。另外，让我们考虑这样的情况，其中第一启动器将第一扭矩施加至发动机的转轴，并且此后，电动机－发电机(即，第二启动器)开始在电力运行模式下操作，以将第二扭矩施加至发动机的旋转轴。这可导致在第一启动器驱动的周期(将被称为启动器驱动周期)和电动机－发电机在电力运行模式下操作的周期(将被称为电力运行周期)之间的重叠周期。由于启动器的冗余启动，在启动器驱动周期和电力运行周期之间的过长的重叠周期可导致发动机的燃料消耗恶化。相反，由于电动机－发电机的输出扭矩的增加，在启动器驱动周期和电力运行周期之间的过短的重叠周期也可导致发动机的燃料消耗恶化。鉴于上述情况，本公开的一个方面旨在提供用于控制发动机的启动的多个系统，其中的每一个旨在解决这些问题。具体而言，本公开的替代方面旨在提供这样的控制系统。控制系统中的每一个被配置成使用齿轮连接至内燃机的旋转轴的第一启动装置和皮带连接至内燃机的旋转轴的第二启动装置两者有效地启动发动机，同时将发动机的燃油经济性保持在较高水平。.以下描述了解决问题的解决方案，以及由解决方案实现的有益效果。根据本公开的第一示例性方面，提供了一种发动机启动系统。发动机启动系统被配置成控制第一启动装置和第二启动装置，其中第一启动装置齿轮连接至车辆的内燃机的旋转轴，第二启动装置包括皮带连接至内燃机的旋转轴的转子。内燃机的旋转轴的旋转使气缸中的活塞往复运动，以压缩气缸中的空气和燃料的混合物。发动机启动系统包括第一控制器，其被配置为响应于驾驶员的启动请求启用第一启动装置以使内燃机的旋转轴旋转。发动机启动系统包括第二控制器，第二控制器可通信地连接至第一控制器并被配置成：1.识别由第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转；2.基于对转子旋转的识别，开始第二启动装置的电力运行操作以使转子旋转。第一控制器被配置成：1.确定第二启动装置的电力运行操作是否已经开始；2.当确定电力运行操作已经开始时在内燃机的旋转轴的旋转角位置达到内燃机的压缩上止点之前停用第一启动装置。本公开的第一示例性方面的第一控制器响应于驾驶员的启动请求启用第一启动装置以使内燃机(简称为发动机)的旋转轴旋转。由于第二启动装置皮带连接至发动机的旋转轴，因此第二控制器识别由第一启动装置的启用而导致的第二启动装置的转子的旋转。然后，第二控制器基于对转子的旋转的识别开始第二启动装置的电力运行操作。另一方面，第一控制器确定第二启动装置的电力运行操作是否已经开始。接着，当确定电力运行操作已经开始时并且在内燃机的旋转轴的旋转角位置达到内燃机的压缩上止点之前，第一控制器停用第一启动装置。也就是说，齿轮连接至发动机的旋转轴的第一启动装置可由于第一启动装置和发动机的转轴之间的齿轮连接的啮合而生成噪声，即，齿轮噪声。尤其地，当旋转轴的旋转角位置由于气缸中的压缩反作用力而接近气缸的上止点(TDC)时，这种齿轮噪声可能变得更大。另一方面，为了充分确保发动机的启动性，需要开始第二启动装置的电力运行操作直到第一启动装置被关闭。从这些观点出发，本公开的第一示例性方面在确定第二启动装置的电力运行操作已经开始并且在旋转轴13的旋转角位置达到压缩TDC之前，停用第一启动装置。这能够实现齿轮噪声的减少和充分确保发动机的启动性。本公开的第一示例性方面使第一控制器能够识别第二启动装置的电力运行操作的开始，以由此停用第一启动装置。这使第一启动装置能够可靠地在期望的定时处被停用，同时确保第一启动装置的启用周期和第二启动装置的电力运行周期之间的适当的重叠周期。这导致使用第一和第二启动装置两者有效启动发动机。根据本公开的第二示例性方面，第二控制器被配置成在已识别由第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转之后，将状态信号发送至第一控制器。状态信号表示第二启动装置的转子的旋转和第二启动装置的电力运行操作的开始中的至少一个。第一控制器被配置成接收状态信号，并且基于所接收到的状态信号来确定第二启动装置的电力运行操作是否已经开始。在已识别由第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转之后，第二控制器将状态信号发送至第一控制器。状态信号表示第二启动装置的转子的旋转和第二启动装置的电力运行操作的开始中的至少一个。这导致第一控制器基于状态信号来确定第二启动装置的电力运行操作是否已经开始。这使第一控制器能够可靠地识别第二启动装置的电力运行操作是否已经开始。根据本公开的第三示例性方面，第二启动装置包括在被激励时使转子旋转的多个线圈。第二控制器被配置成在已识别由第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转之后，将旋转识别信号、相识别信号和电力运行操作开始信号中的至少一个作为状态信号发送至第一控制器。旋转识别信号表示由第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转已被识别。相识别信号表示应该被激励的多个线圈中的一个的相。电力运行操作开始信号表示第二启动器的电力运行操作的开始已被识别。第一控制器被配置成接收旋转识别信号、相识别信号和电力运行操作开始信号中的至少一个。然后，第一控制器被配置成基于旋转识别信号、相识别信号和电力运行操作开始信号中的至少一个来确定第二启动装置的电力运行操作是否已经开始。在由第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转已被识别之后，第二控制器能够依次识别以下预定义的启动情况：(1)由第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转已被识别；(2)应被激励的多个线圈中的一个的相；(3)第二启动器的电力运行操本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机启动系统，所述发动机启动系统用于控制第一启动装置和第二启动装置，所述第一启动装置齿轮连接至车辆的内燃机的旋转轴，所述第二启动装置包括皮带连接至内燃机的旋转轴的转子，所述内燃机的旋转轴的旋转使气缸中的活塞往复运动以压缩气缸中的空气和燃料的混合物，所述发动机启动系统：第一控制器，被配置为响应于驾驶员的启动请求来启用第一启动装置以使所述内燃机的旋转轴旋转；以及第二控制器，能够通信地连接至所述第一控制器并且被配置成：识别由所述第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转；以及基于对转子旋转的识别，开始所述第二启动装置的电力运行操作以使转子旋转，所述第一控制器被配置成：确定所述第二启动装置的电力运行操作是否已经开始；以及当确定电力运行操作已经开始时，在所述内燃机的旋转轴的旋转角位置达到对应于所述内燃机的压缩上止点的位置处之前停用第一启动装置。

【技术特征摘要】
2016.05.12 JP 2016-0963041.一种发动机启动系统，所述发动机启动系统用于控制第一启动装置和第二启动装置，所述第一启动装置齿轮连接至车辆的内燃机的旋转轴，所述第二启动装置包括皮带连接至内燃机的旋转轴的转子，所述内燃机的旋转轴的旋转使气缸中的活塞往复运动以压缩气缸中的空气和燃料的混合物，所述发动机启动系统：第一控制器，被配置为响应于驾驶员的启动请求来启用第一启动装置以使所述内燃机的旋转轴旋转；以及第二控制器，能够通信地连接至所述第一控制器并且被配置成：识别由所述第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转；以及基于对转子旋转的识别，开始所述第二启动装置的电力运行操作以使转子旋转，所述第一控制器被配置成：确定所述第二启动装置的电力运行操作是否已经开始；以及当确定电力运行操作已经开始时，在所述内燃机的旋转轴的旋转角位置达到对应于所述内燃机的压缩上止点的位置处之前停用第一启动装置。2.根据权利要求1所述的发动机启动系统，其特征在于：所述第二控制器被配置成：在已识别由第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转之后，将状态信号发送至所述第一控制器，所述状态信号表示以下中的至少一个：所述第二启动装置的转子的旋转；以及所述第二启动装置的电力运行操作的开始；以及所述第一控制器被配置成：接收所述状态信号；以及基于接收到的状态信号来确定所述第二启动装置的电力运行操作是否已经开始。3.根据权利要求2所述的发动机启动系统，其特征在于：所述第二启动装置包括在被激励时使转子旋转的多个线圈；所述第二控制器被配置成：在由所述第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转被识别之后，将旋转识别信号、相识别信号和电力运行操作开始信号中的至少一个作为状态信号发送至所述第一控制器，所述旋转识别信号表示由所述第一启动装置的启用导致的第二启动装置的转子的旋转已被识别，所述相识别信号表示应该被激励的多个线圈中的一个的相，所述电力运行操作开始信号表示所述第二启动器的电力运行操作的开始已被识别；以及所述第一控制器被配置成：接收旋转识别信号、相识别信号和电力运行操作开始信号中的至少一个；并且基于旋转识别信号、相识别信号和电力运行操作开始信号中的至少一个来确定所述第二启动装置的电力运行操作是否已经开始。4.根据权利要求3所述的发动机启动系统，其特征在于：所述第一控制器被配置成：确定自接收到旋转识别信号、相识别信号和电力运行操作开始信号中的至少一个起是否已经过预定延迟时间；并且根据确定自接收到旋转识别信号、相识别信号和电力运行操作开始信号中的至少一个起已经过预定延迟时间，停用所述第一启动装置。5.根据权利要求1所述的发动机启动系统，其特征在于：所述第一和第二启动装置连接至安装在车辆中的电力源，所述第一和第二装置被配置成接收从电力源供应的电力；以及所述第一控制器被配置成：监测自所述第一启动装...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田达也，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP